УДК 62-91
ИССЛЕДОВАНИЕ
ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
RESEARCH OPERATIONAL RELIABILITY OF DIESEL
ENGINES
Разговоров К.И. (АНО «Экспертно - правовой центр» г.Москва, 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.