Katedra bojových a speciálních vozidel


Projekt GA ČR

Přečteno: 1251

"Analýza, diagnostika a redukce opotřebení strojních součástí"

grantový projekt GAČR č. 101/06/09757 na roky 2006 – 2008
odpovědný řešitel :
                                                prof. Ing. Jiří STODOLA, DrSc.
    Při řešení projektu je hlavní pozornost věnována analýze vybraných typů strojních uzlů se zaměřením na vojenskou techniku provozovanou v AČR a dále na dopravní techniku, provozovanou v národním hospodářství a soukromém sektoru ČR.. Řešitelský tým se zaměřil na studium a modelování vybraných druhů opotřebení se zaměřením na vozidlové spalovací motory. Spalovací motory byly vybrány jako typický představitel složité uzavřené mechanické soustavy, která využívá mazací médium. Toto médium je nositelem vícerozměrných, komplexních informací o aktuálním režimu opotřebení v závislosti na provozních podmínkách. Cílem řešení bylo všestranné studium dostupných informací, které se váží k problematice opotřebení. Zvláštní pozornost byla věnovaná definici a možnosti modelování tribologické jednotky jako systému, který se skládá z prvků, vztahů, vazeb, vstupů, výstupů a je v interakci s okolím. Dále obecné problematice opotřebení s aplikací na rozhodující části spalovacího motoru a závažným problematice úsad ve spalovacím prostoru motoru.
    Dosažené výsledky zahrnují systematické studium problematiky tření a opotřebení, úsady (chemickou analýzu hlavních částí spalovacího motoru z hlediska úsad aj.) a související problémy se zaměřením na vozidlové spalovací motory. Proces opotřebení motorů byl chápán jako komplexní otevřený systém, který je funkcí mnoha faktorů probíhajících v reálném čase. Nelze jej proto popsat pouze prostředky klasické mechaniky, protože stykové plochy třecích povrchů jsou složeny s diskrétních plošek a nejedná se o homogenní izotropní těleso a objem materiálu, který přenáší zatížení není konstantní.
    Z systémové analýzy vyplynulo, že v hlavních tribojednotkách vozidlového spalovacího motoru se obecně vyskytují převážně následující druhy opotřebení:
  • válec – píst – pístní kroužky: adhezivní (příděry a záděry), korozní (kyselé produkty ze spáleného paliva, SO2, SO3 s oxidačními produkty oleje), abrazivní (křemíkaté nečistoty ze vzduchu, paliva a oleje),
  • vačky – zdvihátka, vahadla – dříky ventilů: adhezivní, únavové, abrazní, korozní,
  • dříky ventilů – vodítka, talíře ventilů – sedla: adhezivní, abrazivní, erozivní,
  • čepy – ložiska klikového hřídele: únavové, korozní, abrazivní, erozivní,
  • pohon ventilového rozvodu: adhezivní, únavové abrazivní,
  • ostatní části (olejové čerpadlo, pohon palivového čerpadla, vstřikovací čerpadlo aj.): adhezivní, abrazivní, únavové, kavitační, korozivní.
Příklad systematické analýzy a členění povrchového opotřebení je na obr. 1 a 2. Příklady opotřebení součástí motoru jsou na obr. 3 a 4. Vybrané výsledky výpočtového modelování procesu kavitačního opotřebení s využitím MKP jsou na obr. 5 – 14.

Rychlé odkazy

Aktuality

katedra