Вплив параметрів робочого процесу двигуна внутрішнього згоряння на інтенсивність зношування гільзи циліндра.

Знос гільзи циліндра є однією з причин передчасної відмови двигуна внутрішнього згоряння. Прогнозування інтенсивності зношування деталей ДВЗ в залежності від конструктивних та робочих параметрів з використанням розрахунково-аналітичних методів має велике практичне значення. Відомо, що інтенсивність зношування трибоспряжень залежить від теплових процесів, напруженого стану в зоні контакту та тривалості роботи. Окрім цього, на інтенсивність зношування гільз циліндра впливає якість палива та мастильного матеріалу, фізико-механічні властивості матеріалу та режим технічної експлуатації.

Інтенсивність зношування гільзи циліндра залежно від робочого процесу ДВЗ розраховується за формулою:

, (14)

де – безрозмірний критерій, який характеризує температурні умови на поверхні тертя (контакт: верхнє компресійне кільце – гільза циліндра);

– число Пеклє, що характеризує відношення осьового та поперечного теплових потоків в зоні контакту пари тертя;

Т_об – критерій, який характеризує нагрів контактних поверхонь при згорянні палива в циліндрі.

Критерій обчислюється за формулою:

,(15)

де Т_і – температура стінки циліндру залежно від і-го кута повороту кривошипа, [К];

f_i – коефіцієнт тертя між верхнім компресійним кільцем та гільзою циліндра залежно від і-го кута повороту кривошипа;

P_i – тиск газів в циліндрі залежно від і-го кута повороту кривошипа, [Па];

H_к – висота верхнього компресійного кільця, [м];

λ_ц – коефіцієнт теплопровідності гільзи циліндра, [Вт/м·⁰С];

λ_к – коефіцієнт теплопровідності верхнього компресійного кільця, [Вт/м·⁰С];

і – кут повороту кривошипа, [градус].

Одержані значення критерію занести в таблицю 2.

Число Пеклє розраховується наступним чином:

,(16)

де V_i – лінійна швидкість поршня, що відповідає і-му куту повороту кривошипа, [м/с];

Н_к – висота верхнього компресійного кільця, [м];

α_ц – температуропровідність стінки циліндра, [м²/с];

і – кут повороту кривошипа, [градус].

Розрахункові значення занести в таблицю 2.

Критерій Т_об розраховується за формулою:

, (17)

де V_Р.Т. – об’єм робочого тіла в циліндрі, [м³];

Н_к – висота верхнього компресійного кільця, [м];

S – площа тепловідводу поверхні, [м²].

Об’єм робочого тіла в циліндрі:

, (18)

де D_ц – діаметр гільзи циліндра, [м];

L – хід поршня, [м].

Площа тепловідводу поверхні:

, (19)

де D_ц та L – див. формулу 18.

За одержаними значеннями критеріїв та (з таблиці 2) та критеріюТ_об обчислити інтенсивність зношування гільзи циліндра залежно від і-го кута повороту кривошипа за формулою 14, розрахункові значення занести в таблицю 2.

За одержаними значеннями інтенсивності зношування І_і побудувати графік залежності даного чинника від кута повороту кривошипа для чотирьох тактів ДВЗ (рис. 3).