ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ ПОВЕРХНОСТИ ЦИЛИНДРОВ БЛОКОВ ДВС ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ (2024)
Основным материалом для изготовления современных блоков цилиндров служат алюминиевые сплавы. Блоки можно ремонтировать расточкой и введением упрочненных разными способами алюминиевых и чугунных вставок. Одним из перспективных методов упрочнения является микродуговое оксидирование (МДО) алюминия, где вследствие воздействия высокочастотного электрического разряда в жидкой среде на поверхности образуется высокотвердая оксидная пленка. Второй вариант - упрочнение поверхности алюминия при действии коротких электрических разрядов (искр). Для чугунных вставок подходит лазерное упрочнение. В результате теплового анализа установлено, что алюминиевая гильза с МДО лучше отводит тепло рабочих газов и в целом этот метод достаточно эффективен для повышения надежности и долговечности двигателей автомобилей.
Aluminum alloys serve as the main material for manufacturing modern cylinder blocks. Blocks can be repaired by boring and introduction of aluminum and cast iron inserts hardened by different methods. One of the promising methods of hardening is micro-arc oxidation (MDA) of aluminum, where due to the impact of high-frequency electric discharge in a liquid medium, a high-hard oxide film is formed on the surface. The second option is the hardening of the aluminum surface by short electric discharges (sparks). Laser hardening is suitable for cast iron inserts. As a result of thermal analysis it is established that aluminum liner with MDO better removes heat of working gases and in general this method is effective enough to increase reliability and durability of car engines.
Идентификаторы и классификаторы
- Префикс DOI
- 10.35211/1990-5297-2024-8-291-18-20
- eLIBRARY ID
- 69202532
Применение альтернативных видов топлив ведет к изменению химического состава среды
в камере сгорания, до и после воспламенения топливо-воздушной смеси.
Детали цилиндропоршневой группы являются наиболее нагруженными в ДВС. Они
функционируют в условиях воздействия высоких температур, динамических нагрузок, сил
трения и агрессивных химических соединений. Износ поршней, колец и рабочих поверхностей цилиндров является одним из основных лимитирующих факторов, определяющих межремонтные периоды двигателя. Увеличение толщины стенок цилиндров чугунных двигателей привело к их утяжелению, также не помогло
в достаточной мере отвести излишнее тепло в систему охлаждения, значительно увеличивался расход топлива. Возникла необходимость в новом материале блоков цилиндров.
Список литературы
-
Гарипов, М. Д. Перспективы развития поршневых ДВС / М. Д. Гарипов, Б. П. Рудой // Инновационные проблемы развития машиностроения в Башкортостане: сб. науч. трудов. - Уфа: Гилем, 2003. - С. 33-48.
-
Качканьян, Р. А. Пути снижения потерь на трение в кривошипно-шатунном механизме поршневых ДВС / Р. А. Качканьян, К. С. Кульмагамбетов // Молодой ученый. - 2016. - № 10. - С. 231-234.
-
Kainer K. U. (ed.). Metal matrix composites: custom-made materials for automotive and aerospace engineering. - John Wiley & Sons, 2006.
-
Srivastava M., Sinha U., Muniprakash M., Mithran A. et al. Wear Resistant and Fuel Efficient Ni-Co Based Composite Coating for Engine Cylinder Application. SAE Technical Paper 2017-26-0165. 2017, 10.4271/2017- 26-0165. DOI: 10.4271/2017-26-0165
-
Goodman J. Nikasil and Alusil //Engine Professional. 2008. - С. 18-22.
-
Lenny J. Replacing the cast iron liners for aluminum engine cylinder blocks: a comparative assessment of potential candidates //Rensselaer Polytechnic Institute Hartford, Connecticut, 2011.
-
Dell R., Rand D. A. J. Clean energy. Royal Society of Chemistry, 2004.- Т. 5.
-
Криштал, М. М. Использование технологии микродугового оксидирования при разработке ДВС с блоком цилиндров из алюминиевого сплава / М. М. Криштал, П. В. Ивашин, П. В. Коломиец // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - Т. 12, № 4, 2010. - С. 242-246.
-
Мусин, Н. Х. Повышение износостойкости и снижение механических потерь двигателя внутреннего сгорания посредством искрового упрочнения и микродугового оксидирования рабочей поверхности цилиндра: дисс. … канд. тех. наук: 05.04.02. - УУНиТ. - Уфа, 2018. - 158 с.
Выпуск
Другие статьи выпуска
В статье рассмотрена автоматизированная линия фасовки и упаковки жидких продуктов с автоматической подачей тары. Созданы 3D-модели линии в целом, а также тары и отдельных узлов линии. Описан принцип работы узла подачи тары.
В статье рассматривается применение инженерно-физического метода для автоматического регулирования подачи топлива в дизельном двигателе на этапе построения модели физического принципа действия. Полученная модель системы позволяет отображать передвижение рабочего тела в пространстве и его физическое взаимодействие во времени.
Проведена модернизация системы управления для 3D-принтеров повышенной производительности, и представлена структурная схема полученной автоматизированной системы.
Для автоматического контроля износа сопла FDM 3D-принтеров во время печати предложено устройство, способное контрактным образом измерять фактический диаметр сопла в диапазоне от 0,2 до 1,2 мм.
Рассмотрены основные достоинства аддитивных технологий в производстве малогабаритных насосов. Предложена оптимизированная конструкция такого насоса, адаптированная для печати на 3D-принтере.
Предложен способ автоматической калибровки рабочей платформы FDM 3D-принтера на основе тензодатчика, интегрированного в печатающую головку, разработаны устройство, реализующее данный способ, и система управления этим устройством. Данный способ по сравнению с ручным позволяет повысить точность калибровки и сократить время подготовки аддитивного производства.
В статье представлена схема подключений пульта управления автоматизированной системы управления наружным освещением улиц города, а также электрическая принципиальная схема пульта управления. Разработан стенд на основе ПЛК WirenBoard.
Описан способ многосопельной 3D-печати изделия, позволяющий повысить производительность 3D-принтеров, представлена методика и результаты исследования устройства, реализующего данный способ, подтверждающие повышение производительности.
Рассмотрено применение 3D-MID-технологий в качестве конструктивного и технологического факторов обеспечения эргономичности заушных слуховых аппаратов. Приведены конструктивные и функциональные особенности заушных слуховых аппаратов, позволяющие рассматривать применение 3D-MID-технологий к конструированию и изготовлению подобных устройств. Показана возможность и целесообразность применения 3D-MID-технологий для изготовления рассматриваемых устройств. Приведена последовательность конструкторских и технологических этапов производства аппаратной части заушного слухового аппарата с применением 3D-MID-технологий.
В статье рассмотрены исследования эксплуатационных свойств импрегнированных шлифовальных кругов. На основании проведенных опытов получен комплексный импрегнатор, который сочетает в себе высокую реакционную и смазочную способности. Подобрана концентрация компонентов дисульфида молибдена, парафина, гексахлорпараксилола и толуола. Результаты при шлифовании по шероховатости поверхности показывают значительное снижение параметра Ra и увеличение коэффициента шлифования при применении комплексного импрегнатора.
Основой эффективной работы автобусов является обеспечение высокой надежности. В конструкции узлов каркаса автобусов задействовано большое количество болтовых соединений, могут возникать уязвимые места, связанные как с проблемами качества производства, так и эксплуатации. Сварные соединения при этом не имеют дополнительных деталей. В результате создается практически одна целая монолитная деталь. Для сварки характерна также высокая экономичность, малая трудоемкость, сравнительная дешевизна оборудования, возможность автоматизации. Однако полностью заменять болтовые соединения сваркой тоже нецелесообразно. Исходя их схемы напряженного состояния, особенностей качества изготовления при сборке и специфики эксплуатации проведена оптимизация технологических схем соединения основных деталей каркаса низкопольного автобуса и даны предложения по распределению болтовых и сварных соединений.
Проходное шлифование как один из методов бесцентрового шлифования отличается высокой производительностью и точностью обработки. Однако его применение в потенциально возможных отраслях промышленности ограничено довольно узкой областью. В большинстве случаев это связано с отсутствием окончательно сформированной методологической базы наладки и управления реализацией технологических операций. В статье на основе результатов кластерного анализа по критерию однотипности выполняемых проектных процедур определена группа методов обработки, имеющая наибольшую производственную востребованность. Для выбранной группы сформированы конструкторско-технологические условия проведения операций проходного бесцентрового шлифования. Представлен обзор научных исследований, результаты анализа современной реальной производственной сферы в технологическом обеспечении операций проходного бесцентрового шлифования. Описана предложенная последовательность проведения работ по наладке бесцентрово-шлифовального оборудования, отличающаяся назначением и формализованным расчетом наладочных параметров, удобных для их выполнения.
В рамках современных предприятий применение СОТС является повсеместным. Смазочные материалы оказывают значительное положительное влияние на процессы резания. Они повышают качество всего процесса металлообработки: уменьшают износ режущего инструмента, повышают качество обработанной поверхности и снижают затраты энергии, а также препятствуют образованию нароста у режущей кромки инструмента и способствуют удалению стружки и абразивных частиц из зоны резания. Одним из ключевых факторов, влияющих на эффективность работы машиностроительных предприятия различной направленности, является правильный выбор и использование в производстве СОТС. В связи с этим целью работы являлось построение диаграмм влияния СОТС на износ инструмента и шероховатость обработанной поверхности и проведение сравнительного анализа различных СОТС.
Представлены результаты анализа и предложения по применению нормативной базы эргономических требований к проектированию переносных пультовых приборов.
Издательство
- Издательство
- ВолгГТУ
- Регион
- Россия, Волгоград
- Почтовый адрес
- 400005, г. Волгоград, проспект им. В.И. Ленина, д. 28.
- Юр. адрес
- 400005, г. Волгоград, проспект им. В.И. Ленина, д. 28.
- ФИО
- Навроцкий Александр Валентинович (Ректор)
- E-mail адрес
- rector@vstu.ru
- Контактный телефон
- +7 (844) 2248115
- Сайт
- https://vstu.ru