Підвищення зносостійкості клапанів двигунів методом газового азотування

Анотація

В статті приведено результати трибологічних досліджень з найбільш перспективного способу відновлення і підвищення зносостійкості клапанів двигунів шляхом розробки методу газового азотування. Встановлено, що із збільшенням напрацювання напрямні втулки випускних сполучень зношуються зі зміщенням осі утворюючих поверхонь отвору. Характерного значного зміщення осей втулок впускних сполучень не виявлено, т. я. їх знос по діаметру отвору в 1,5 ... 3 рази менше зносу випускних втулок, значення зміщення осей знаходяться в межах похибки засобу вимірювання. Середня величина овальності більше у випускних сідел - максимальні значення биття впускних сідел складають 0,34 мм, випускних - 0,22 мм. Доведено, що нерівномірність зношування отвору втулки визначається балансом діючих сил, які, в свою чергу, задаються відхиленнями від оптимальних співвідношень μ і е. З урахуванням сил тертя, що виникають на поверхні втулки, зношування отвору втулки відбуватиметься з поворотом її осі в нижній частині в сторону осі коромисла. Перекоси клапана в поздовжній осі двигуна сприяють більш раннього зниження герметичності клапанних пар. Перерозподіл матеріалу торця клапана з утворенням хвилястої концентричної поверхні, форма плями контакту на бойку коромисла і відповідний напрям зносу фаски сідла спостерігалося у 43% досліджуваних сполучень. Приведені технологічні засоби і методи, що забезпечують підвищення якості ремонту, засобів вимірювань для точного дослідження параметрів деталей і сполучень клапанної групи. Представлені результати лабораторних та експлуатаційних випробувань. Розроблено метод газового азотування з установкою для його здійснення, який забезпечує екологічно чистий спосіб низькотемпературного і високотемпературного зміцнення, отримання глибших і добре розвиненіших шарів дифузійної приповерхневої зони і дозволяє скоротити підготовку, технологічний час при проведенні процесу зміцнення та скорочення витрати енергоносіїв.