УДК 62-91

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

 

RESEARCH OPERATIONAL RELIABILITY OF DIESEL ENGINES

 

Разговоров К.И. (АНО «Экспертно - правовой центр» госква, РФ)

Razgovorov K.I. (ANO "Expert - Legal Center", Moscow, Russia)

 

Рассмотрены основные причины отказов дизельных двигателей по результатам исследований в рамках  независимых автотехнических экспертиз

The main reasons failure diesel engines on the results research in the framework of independent auto-technical expertise

 

Ключевые слова: автомобильные дизельные двигатели, причины отказов и неисправностей, автотехническая экспертиза

Key words:  automobile diesel engines, the reasons for failure and faults, auto-technical expertise

 

В последнее время в мировой индустрии двигателестроения  совершенствовались многие конструкции дизельных двигателей. Однако усовершенствование конструкций дизельных двигателей не уменьшает количество проблем в их эксплуатации.

На основании изучения вопроса об эксплуатационной надежности дизельных двигателей  автором статьи установлено, что причинами отказов могут быть производственные дефекты, нарушение технологии ремонта и правил эксплуатации. Типичные причины отказов дизельных двигателей в российских условиях эксплуатации представлены в табл.1.

 

Таблица 1-Анализ данных по отказам дизельных двигателей

  п/п

Транспортное средство

Вид дефекта

Причина

1

«Вольво FN»

производственный

Нарушение технологии ремонта (требования к моменту затяжки и состоянию шпилек головок блока цилиндров)

2

«Пежо Боксер»

производственный

Брак при производстве деталей (коленвал)

3

«К-701»

эксплуатационный

Несоблюдение правил по эксплуатации (контроль и поддержание необходимого уровня масла)

 

Важным моментом при замене гильз цилиндров является обязательная замена болтов крепления головки блока. Данному обстоятельству придерживаются многие мировые производители дизельных двигателей «Комацу», «Катарпиллер». Фирма-производитель «Вольво» разрешает повторное применение болтов крепления головки блока цилиндров, однако требует обязательной проверки резьбы. Дело в том, что болты испытывают высокие силы растяжения, вытягиваются и повергаются удлинению. Разрушается резьба и специально нанесенный на нее слой. Необходимо подчеркнуть, что существенное значение имеет схема и момент затяжки болтов. Не соблюдение этих параметров может привести к уменьшению силы сжатия двигателя и его головки. Происходит попадание охлаждающей жидкости в камеру сгорания и наоборот картерных газов в контур системы охлаждения и систему смазки. Нарушатся контурность систем охлаждения и смазки двигателя. Как следствие увеличения давления при сжатии в камере сгорания приведет к разрушению деталей цилидро - поршневой группы двигателя. Так и произошло с двигателем «Вольво», представленным в табл. 1. п.1 Сервисная станция, производившая ремонт двигателя не учла тонкости данного обстоятельства, в итоге дизельный двигатель получил серьезные разрушения и ремонту не подлежит.

Второй основной и однозначной причиной отказа двигателя «Пежо Боксер» является производственный дефект (табл. 1. п.2). Данный дефект возник из-за  образования волокон материала при получении заготовки коленвала и структурных изменениях внутренних полостей при производстве (отливке или ковке) или при техническом старении металла в начале эксплуатации. Циклические нагрузки в дефектной плоскости привели к усталости метала и смешенному излому. Анализируя повреждения коленвала можно заключить, что природа их возникновения очевидна из-за циклических нагрузок, переходящих в усталость метала (рис. 1), последующего смешенного излома. Разрушение вала привело к  срезу 3-го  коренного и  износу 2-го шатунного подшипников.

Третьей типовой причиной отказа дизельного двигателя К-701 (табл.1.п.2) считается  много причин: низкая пропускная способность масленого фильтра; наличие загрязнений в масляном канале; низкий уровень моторного масла и его качество. Однако все эти причины являются эксплуатационными и не зависят от качества выполненных работ по ремонту и производству исследуемого дизельного двигателя.

Рисунок 1- Фото разрушенного коленвала двигателя (вид разрушения усталостный – смешенный излом)

 

Масляное голодание двигателя представляет процесс, при котором системам для их нормальной работы фактически не хватает определенного количества масла, которое соответственно, по различным причинам, не поступает в них. Масляное голодание двигателя можно условно разделить на две подгруппы – голодание вследствие общего недостатка масла в системе (когда уровень масла ниже требуемого или масло вовсе отсутствует), и когда масло присутствует в достаточном уровне, однако, некоторые системы его недополучают в необходимом количестве.

Интенсивный износ основных деталей и сочленений, таких, как вал газораспределения и шатунные вкладыши коленчатого вала. В результате, эксплуатация двигателя с такими повреждениями может привести либо к дальнейшему износу всех сопутствующих систем, либо к его заклиниванию.

В данном двигателе после диагностирования выявлена основная причина неисправности - интенсивный износ из-за отсутствия моторного масла (либо низкий его уровень), данный тип дефекта следует отнести к классу эксплуатационных (табл.3.п.3)

В результате исследования причин отказов дизельных двигателей были выявлены три основных типичных типа их отказов: нарушение технологии ремонта; производственный дефект; несоблюдение правил эксплуатации.