ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

На автомобилях с двигателями ЯМЗ все наибольшее применение находят воздухоочистители сухого типа с картонными фильтрующими элементами (КФЭ), снижающие износы деталей цилиндро-поршневой группы в 1,4 - 1,7 раза по сравнению с применением инерционно-масляных воздухоочистителей. Однако, необходимо отметить, что указанное снижение износов достигается при регулярном и своевременном обслуживании элементов и обеспечении герметичности впускного тракта двигателей в процессе эксплуатации.

Как показывает практика, заложенная при изготовлении начальная герметичность впускного тракта и его соединений не является еще гарантией надежной защиты двигателя от пыли на весь период эксплуатации автомобиля. Как и другие узлы, детали впускного тракта подвергаются вибрации и воздействию температурных колебаний, приводящих к нарушению герметичности сварных соединений, вытяжке и ослаблению стяжных хомутов, старению и растрескиванию резиновых уплотнений соединительных шлангов. Указанные дефекты впускного тракта приводят к очень серьезным последствиям. Так, в эксплуатации довольно часто встречаются случаи, когда на двигателях автосамосвалов БелАЗ из-за поступления воздуха с пылью в цилиндры через неплотности впускного тракта наступают износы деталей цилиндро-поршневой группы при пробеге 5-20 тыс. км. Аналогичное явление имеет место на двигателях автомобилей МАЗ при пробеге 10 - 40 тыс. км. Причем в последнем случае предельные износы деталей наступают при благоприятных условиях эксплуатации автомобилей по дорогам с асфальтовым покрытием.

При разборке и анализе состояния двигателей ЯМЗ в условиях экспериментального цеха АООТ "Автодизель" установлено, что износ деталей цилиндро-поршневой группы носит абразивный характер. Запланированный ресурс в объеме 120 тыс. км для двигателей ЯМЗ-240Н и 450 тыс. км для двигателей ЯМЗ-238 практически не использован только из-за негерметичности впускного тракта.

Внешними признаками абразивного износа двигателя являются: ухудшение тяговых качеств автомобиля, повышенная дымность выпускных газов, выброс масла из сапуна и повышенный расход масла (обычно 1,5 - 2,0 % от расхода топлива), а в отдельных случаях работа двигателя с металлическим стуком, хорошо прослушиваемым при средней частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу (обычно при 1200 - 1300 об/мин). Причиной стука является, как правило, поломка первого компрессионного кольца, вызванная повышенной его вибрацией вследствие чрезмерного (аварийного) износа канавки поршня и самого кольца по высоте.

Указанные дефекты деталей цилиндро-поршневой группы имеют место в эксплуатации только в тех случаях, когда нарушена система фильтрации воздуха, и она не обеспечивает защиту двигателя от пыли.

Здесь необходимо иметь в виду, что защита двигателя от пыли может быть гарантирована только при регулярной проверке и обеспечении герметичности впускного тракта в эксплуатации, а также при удовлетворительном состоянии картонных фильтрующих элементов воздухоочистителя.

При эксплуатации под наблюдением специалистов АООТ "Автодизель" автомобилей с двигателями ЯМЗ проводится проверка герметичности впускного тракта с помощью метода, разработанного в объединении. Он позволяет обнаружить место разгерметизации впускного тракта.

Обычно проверка герметичности впускного тракта проводится при каждом ТО-2. Довольно часто встречаются случаи, когда между ТО-2 происходит разгерметизация впукного тракта в различной степени. Поэтому при разборке и анализе состояния двигателей после эксплуатации с целью получения достоверных данных об эффективности введенных в двигателе мероприятий, направленных на повышение их износостойкости, проводится оценка степени обеспечения герметичности впускного тракта при эксплуатации. Оценка проводится по кварцевым отложениям во впускных коллекторах: по общему их весу и дисперсному составу.

Впускные коллекторы являются своего рода воздухоочистителями с низким коэффициентом очистки воздуха, и поэтому отложения пыли на их внутренних поверхностях являются своеобразным индикатором состояния впускного тракта в процессе эксплуатации движения. Поэтому после завершения испытаний проводится сбор отложений из впускных коллекторов путем промывки бензином их внутренних поверхностей. Затем бензин фильтруется, производится сушка полученного осадка, который обрабатывается водным раствором hno3 и hcl до прекращения реакции, осадок промывается водой и отфильтровывается через бензольный фильтр. Фильтр с осадками сжигается в печи при температуре 700оС в течение 2 - 3 ч. После этого оставшиеся отложения кварца и несгораемых частиц взвешиваются, и производится их анализ под микроскопом с целью определения распределения частиц кварца по размерам.

Как показывает практика, в случае если частицы кварца, найденные во впускных коллекторах, по размерам укладываются в пределы 2 - 10 мкм, то у таких двигателей герметичность впускного тракта в процессе эксплуатации была обеспечена удовлетворительно.

Аналогичным образом оценку степени обеспечения герметичности впускного тракта после завершения эксплуатации двигателя можно проводить по общему весу кварцевых отложений. Так, многочисленными исследованиями установлено, что при достижении предельных износов деталей цилиндро-поршневой группы на надувных двигателях ЯМЗ при удовлетворительном обеспечении герметичности впускного тракта в процессе эксплуатации общее количество кварца во впускных коллекторах (в граммах) не должно превышать w = (0,165- -0,250) z,

где z - количество цилиндров двигателя.

Таким образом, комплекс выполненных исследований показывает, что только обеспечение герметичности впускного тракта позволяет реализовать преимущества воздухоочистителей сухого типа и существенно повысить ресурс двигателей.