Анотація до роботи:

Леоненко О.М. Вдосконалення технології ремонту автомобільних двигунів підвищенням якості гільз циліндрів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.20 – Експлуатація та ремонт засобів транспорту . – Харківський національний автомобільно – дорожній університет, Харків, 2005 р.

Дисертація спрямована на вдосконалення технології ремонту автомобільних дизельних двигунів ЯМЗ і КамАЗ за рахунок підвищення якості гільз циліндрів. Для цих деталей, які виготовляються зі спеціального легованого чавуну, запропоновано та науково обґрунтовано використання термомеханічного зміцнення їх робочої поверхні, що дає можливість удосконалити технологію ремонту.

З використанням методів планування проведено експериментальне зміцнення матеріалу у виробничих умовах. За допомогою стандартних і спеціальних методик досліджені зміни глибини зміцнення, механічних властивостей та їх стабільності поверхневого шару робочої поверхні та її зносостійкості, спрогнозовано збільшення ресурсу деталі. Для теоретичного обґрунтування змін даних характеристик виконані металографічні та рентгенографічні дослідження. Здійснено оцінку економічного ефекту від удосконалення технології ремонту автомобільних двигунів за рахунок підвищення якості гільз циліндрів, зміцнених термомеханічною обробкою.

Отримані результати дозволяють прогнозувати ресурс роботи двигуна до капітального ремонту та в міжремонтні періоди в розмірі, встановленому діючим ГОСТ 23465–79.

1. Реальний ресурс експлуатуємих та відремонтованих дизельних двигунів ЯМЗ і КамАЗ автомобілів різного призначення на сьогоднішній день в Україні нижче встановленого діючим ГОСТ 23465–79 до 30 %. Однією з причин цього є те, що існуючі способи виготовлення, ремонту гільз циліндрів та методи, що використовуються для зміцнення їхньої робочої поверхні, не забезпечують необхідні ресурс і ремонтопридатність даної деталі.

2. На підставі проведених досліджень науково обґрунтована та експериментально підтверджена можливість удосконалення технології ремонту автомобільних двигунів за рахунок застосування термомеханічного зміцнення робочої поверхні гільз циліндрів, які виготовляються зі спеціального легованого чавуну, що збільшує ресурс и підвищує їхню ремонтопридатність. Встановлено, що найбільш значимими технологічними факторами термомеханічного зміцнення, які визначають механічні та експлуатаційні характеристики деталі, є температура деформації - Т_деф, (C), ступінь деформації - (%) та температура відпуску - Т_відп (C).

3. Проведені лабораторні дослідження та розрахунки за допомогою математичної моделі дозволяють вважати оптимальним по зносостійкості діапазон температур деформації Т_деф = 850-880 C, ступенів деформації = 14-18 % і температур відпуску Т_відп =170-240 C, при обробці в якому забезпечується найбільш високий рівень якості робочої поверхні гільзи при ремонті автомобільних двигунів.

4. Запропоноване вдосконалення технології ремонту автомобільних двигунів з використанням термомеханічного зміцнення гільз циліндрів дозволило (порівняно з промисловим зміцненням загартуванням СВЧ):

при незмінній твердості 42-50 HRC, яка відповідає технічним умовам на виготовлення деталі, більш ніж у 2 рази підвищити пластичність поверхневого шару матеріалу;

підвищити ремонтопридатність деталі за рахунок збільшення глибини зміцненого шару більш ніж у 1,25 рази, що дозволяє передбачати відновлення цих гільз циліндрів методом ремонтних розмірів;

знизити в 4-10 разів загальний рівень напруженості поверхневого шару деталі;

підвищити стабільність її механічних властивостей, що підтверджується зменшенням значень коефіцієнтів варіації твердості f_HRC в 1,6 – 1,7 рази та пластичності f - в 1,8 – 2,3 рази;

підвищити зносостійкість досліджуємого матеріалу на 18–22 %.

5. Для оцінки якості зміцнених гільз циліндрів, які виготовляються зі спеціального легованого чавуну, запропонований комплексний параметр деформаційно-міцносних властивостей матеріалу (де НК – твердість матеріалу по Людвику, МПа; _5В - параметр відносного подовження (пластичності) матеріалу; u - показник ступеню). На базі цього показника можна здійснювати прогнозування зносостійкості матеріалу та ресурсу деталей експрес-методом, що досить актуально для ремонтного виробництва.

6. Річний економічний ефект від підвищення ресурсу та ремонтопридатності гільз циліндрів при їх обробці термомеханічним зміцненням порівняно з промисловим варіантом технології їх виготовлення складе для двигуна ЯМЗ-238 – 364,39 грн., для двигуна КамАЗ-740 – 461,55 грн.

7. Отримані результати дозволяють прогнозувати ресурс роботи двигуна до капітального ремонту та в міжремонтні періоди в розмірі, встановленому діючим ГОСТ 23465–79, й рекомендуються в якості базових даних при розробці та впровадженні технологій зміцнення в умовах вітчизняного авторемонтного виробництва й подібних йому виробництв, що підтверджено актами про впровадження результатів дисертаційної роботи наступних підприємств: ДП МО України "ХАРЗ" (110 АРЗ), м. Харків, ДП МО України "ХАРЗ" (126 АРЗ), м. Харків, ДП МО України "ЧАРЗ", м. Чугуїв.

Публікації автора:

1. Леоненко А.Н., Савченков Б.В. Некоторые аспекты упрочнения чугунных деталей двигателя // Тракторная энергетика в растениеводстве. Сб. науч. тр.- Вып. 5.- Харьков: Изд-во ХГТУСХ.– 2002.- С.314-319. Автор провів теоретичне дослідження способів виготовлення і ремонтного відновлення деталей, подібних за геометричною формою і хімічним складом чавунним гільзам циліндрів, та їхніх технологічних режимів.

2. Леоненко А.Н., Цыбульский В.А. О возможности применения высокотемпературной термомеханической обработки (ВТМО) для упрочнения чугунных гильз цилиндров двигателей // Вісник ХДТУСГ.– Вип. 24 “Технічний сервіс АПК, техніка та технології у сільськогоспо-дарському машинобудуванні”. - Харків: Вид-во ХДТУСГ.– 2004.– С.220-224. Автору належать визначення досліджуваного діапазону технологічних режимів термомеханічної обробки, проведення виробничого експерименту, побудова математичної моделі.

3. Леоненко А.Н. Изменение износостойкости деталей из чугуна после упрочнения высокотемпературной термомеханической обработкой // Вестник НТУ “ХПИ”. Сб. науч. тр. Тематический выпуск “Автомобиле- и тракторостроение”– Харьков: Изд-во НТУ “ХПИ”.– 2004. - № 24.– С.41-48.

4. Савченков Б.В., Леоненко А.Н. Исследование стабильности механических свойств специального легированного чугуна после его упрочнения ВТМО // Автомобильный транспорт. Сб. науч. тр. - Харьков: Изд-во ХНАДУ, 2004. – Вып. 14.- С.44-47. Автору належать проведення й аналіз результатів досліджень механічних властивостей і мікротвердості поверхневого шару зміцненого матеріалу.

5. Белозёров В.В., Савченков Б.В., Леоненко А.Н. Исследование напряжённого состояния поверхностного слоя материала гильзы цилиндра двигателя после упрочнения ВТМО // Вестник ХНАДУ. Сб. науч. тр. - Харьков: Изд-во ХНАДУ, 2005. – Вып. 28.- С.29-31. Автору належать оцінка результатів рентгенографічних досліджень і одержання їхнього взаємозв’язку з результатами досліджень зносостійкості та механічних властивостей поверхневого шару матеріалу.