Skumulowana liczba obrotów wału korbowego samochodowego silnika spalinowego jako uniwersalna miara trwałości układu tłok-pierścienie-cylinder w badaniach stanowiskowych i eksploatacyjnych.

• Autorzy: Droździel P.

Warianty tytułu

EN

Cumulated revolution count of the crankshaft of the automotive engine as a verstive durability measure of the piston-rings-cylinder assembly during the test-stand and operational research.

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Obecnie powszechnie stosowane są dwie miary trwałości układu tłok-pierścienie-cylinder (TPC) samochodowego silnika spalinowego: godzinowy czas pracy oraz przebieg eksploatacyjny, wyrażony w kilometrach drogi przejechanej przez pojazd. Miary te mogą być porównywane tylko z wykorzystaniem niezbyt dokładnego przelicznika związanego z techniczną prędkością samochodu. Wydaje się więc celowe przyjęcie innej miary trwałości. W artykule zaproponowano, aby nową miarą trwałości układu TPC była liczba otworów wału korbowego silnika spalinowego. Zaletą tej miary jest to, że jest ona proporcjonalna do rzeczywistej drogi tarcia pierścieni tłokowych względem gładzi cylindra. Pozwala ona także na bezpośrednie porównywanie zużycia elementów układu TPC obserwowanego w badaniach eksploatacyjnych i stanowiskowych silnika. W artykule przedstawiono wyniki badań w warunkach nadzorowanej eksploatacji silnika 359M samochodu "Star 1142" mające na celu praktyczne zastosowanie proponowanej miary trwałości układu TPC. W przeprowadzonych badaniach dokonywano pomiarów sumarycznej liczby obrotów wału korbowego silnika. Równolegle określono także chwilową prędkość obrotową wału korbowego silnika. Analizując uzyskane wyniki badań, stwierdzono stacjonarność procesu użytkowania obserwowanego samochodu. Opracowano także nowy współczynnik k, określający średnią liczbę obrotów wału korbowego silnika przypadającą na jeden kilometr drogi przejechanej przez pojazd. Analiza statystyczna wykazała, że wartość zaproponowanego współczynnika k zależy od tras przejazdu samochodu. W porównaniu z warunkami miejskimi, poza miastem obserwuje się mniejszą wartość średnią oraz pole rozproszenia analizowanego współczynnika. Przeprowadzone badania eksploatacyjne silnika 359M pozwoliły na ustalenie udziału przejazdów w różnych warunkach użytkowania samochodu "Star 1142" oraz na określenie średniej drogi tarcia pierścieni tłokowych względem gładzi tulei cylindrowej. Porównanie zmierzonej wartości zużycia, której miarą jest zmiana (zwiększenie) wewnętrznej średnicy tulei, z wynikami obliczeń drogi tarcia pierścieni pozwoliło na zorientowanie się co do skali zachodzących procesów zużycia w układzie tłok-pierścienie-cylinder silnika 359M.

EN

There are two most common measures determining durability of the piston-rings-cylinder assembly: running time in hours and operational mileage in distance kilometers covered by the vehicle. These measures can be compared only using not precise conversation factor related to technical velocity of the vehicle. It seems also reasonable to develop a different measure of the durability. The paper proposes a new durability measure for the piston-rings-cylinder assembly -revolutions count of engine crankshaft. The main advantage of this measure is proportionality to actual friction distance of the piston rings against the cylinder liner. It enables direct comparison of the wear of the elements of the assembly during both operational and test-stand research of the engine. The paper presents also research results gathered during supervised operation of the 359M diesel engine of the "Star 1142" truck as a practical application of the proposed new durability measure. During the research the total number of revolutions of the crankshaft was counted. At the same time instantaneous rotational speed of the crankshaft was also measured. The analysis of the results enabled to confirm stationary character of the vehicle operation process. A coefficient k, was proposed, describing average number of revolutions of the crankshaft falling to one kilometer of the distance covered by the vehicle. Statistical analysis proved, that value of the proposed coeffcient k depends on vehicle routes. In comparison to city traffic conditions, extra urban routes give lower average values and dissipation field of the analyzed coefficient. Operational investigations of the 359M engine enabled determining shares of the different route types during operation of the "Star 1142" truck and average friction distance of the piston rings against the cylinder liner. Comparison of the measured wear, expressed by the change (increase) of the internal diameter of the cylinder liner with calculated friction distance of the rings led to better understanding of the wear processes in the piston-rings-cylinder assembly of the 359M engine.

Słowa kluczowe

PL

silnik spalinowy; miary trwałości; warunki użytkowania; zużycie

EN

internal combustion engine; measures of durability; operational use condition; wear

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Zagadnienia Eksploatacji Maszyn
• Rocznik: 2000
• Tom: Vol. 35, nr 1
• Strony: 139--148

Twórcy

autor

Droździel P.

• Politechnika Lubelska, Katedra Podstaw Konstrukcji Maszyn, ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin

Bibliografia

• [1] Migdalski, J. (red.): Poradnik niezawodności. Podstawy matematyczne, t. 1. WPM „Wema”, Warszawa 1982.
• [2] Lawrowski, Z.: Tribologia, tarcie, zużywanie i smarowanie. PWN, Warszawa 1993.
• [3] Niewczas, A., Droździel, P., Ignaciuk, P., Koszałka, G., Krzywonos, L.: Trwałość tribologiczna silników spalinowych w warunkach obciążeń regularnie zmiennych i losowych. Raport Merytoryczny z realizacji projektu badawczego Komitetu Badań Naukowych. Nr 9 S604 047 06, Lublin 1997.
• [4] Droździel, P., Niewczas, A.: Widmo rozruchu silnika 359 samochodu ciężarowego Star 1142. Sympozjum „Rozruch Silnika Spalinowego”. Politechnika Szczecińska, Szczecin 1996, s. 29-34.
• [5] Droździel, P.: Przebieg rozruchów eksploatacyjnych silnika o zapłonie samoczynnym Konstrukcja, badania, eksploatacja, technologia pojazdów samochodowych i silników spalinowych, z. 7. Teka Komisji Naukowo-Problemowej Motoryzacji Polskiej Akademii Nauk Oddział w Krakowie, Kraków 1996, s. 5-16.