Применение метода неравномерной термической обработки
Применение метода неравномерной термической
обработки рабочих поверхностей и его использование
применительно к блокам цилиндров и втулкам ДВС
Рис. 5. Эпюры износа чугунных цилиндровых втулок дизеля 8ЧН 25/34: 1 - серийные втулки; 2 - после упрочнения |
Известные технологические мероприятия и их сочетания в той или иной композиции позволяют повысить износостойкость рабочей поверхности цилиндра от нескольких процентов до нескольких раз. Однако все предлагаемые решения обеспечивают повышение износостойкости одинаково по всей поверхности трения, а условия работы деталей (цилиндра и колец) отличаются как по длине образующей цилиндра, так и по окружности, вследствие чего цилиндры подвергаются неравномерным износам. Повышенные износы в верхней части цилиндра и в плоскости качания шатуна снижают индикаторные показатели работы двигателя, приводят к увеличению расхода топлива и масла, ухудшению условий трения колец и преждевременному выходу их из строя. Установка износостойкой вставки в верхнюю зону цилиндра уменьшает в этой части пик износа цилиндра, но обеспечивается это ступенчато, не по заданному оптимальному закону изменения физико-механических свойств. Была разработана технология изготовления гильз (втулок) цилиндров автотракторных и судовых дизелей с переменной износостойкостью. Но в данном случае
Для того, чтобы уменьшить износ чугунных втулок в зоне верхней мертвой точки нахождения поршня, была высказана идея изменения твердости рабочих поверхностей по длине и периметру втулки за счёт неравномерной термической обработки. Прежде всего, экспериментально была получена зависимость величины износа чугунных образцов и коэффициента трения от твердости. Эта зависимость представлена на рис. 6. По кривой 1 видно, что при твердости 330 НВ износ образцов составляет 0,5 мг, а при 220 НВ он выше - 2,0 мг, т.е. в 4 раза больше. Коэффициент трения в крайних точках по кривой 2 на рис. 5 также уменьшается с ростом твёрдости чугуна. Сравним величины 0,23 и 0,19.
Рис. 6. Влияние твердости чугуна на износ и коэффициент трения: 1 - износ; 2 - твёрдость |