Об вытяжке шатунов дизельного двигателя силами инерции

Любые вопросы, касающиеся эксплуатации, неисправностей и ремонта дизелей

Модераторы: AB-Engine, Aston, Администраторы

Ответить
Mezernitsky
Моторист-профи
Сообщения: 109
Зарегистрирован: 04 мар 2007, 22:57

Об вытяжке шатунов дизельного двигателя силами инерции

Сообщение Mezernitsky »

Здравствуйте господа форумчане! Давно не посещал Ваше сообщество, а вот тут образовалась одна заморочка.
Возникла у меня тут дискуссия, в которой я заявил то, что знал очень давно - если дизельный двигатель, работая на больших оборотах, мгновенно теряет нагрузку (например отрыв колес автомобиля от дороги на высокой скорости или оголение гребного винта судна на волне), то в зоне ВМТ шатун может испытать одномоментно столь большие растягивающие усилия от сил инерции, что произойдет пластическая деформация шатуна (удлинение) и на следующем обороте коленчатого вала поршень на втянутом шатуне встретится с головкой блока и шатун загнется. К сожалению, библиотека ЦНИДИ не сохранилась, а поиски в инете не дали мне нужных результатов для доказательства своего утверждения (а к моему утверждению отнеслись весьма скептически).
Я точно помню, что подобные исследования велись в ЦНИДИ, но помнится, что и в МВТУ изучали эти вопросы.
Наверное мой вопрос в большей степени к Александру Эдуардовичу, но я буду рад от всех получить подсказку по поиску конкретного материала (а то ведь, если не найду, то придется садиться и самому делать расчет сил, действующих на шатун :) )
yuri_sh
Технический директор
Сообщения: 4224
Зарегистрирован: 06 апр 2013, 12:47
Откуда: РБ Минск

Re: Об вытяжке шатунов дизельного двигателя силами инерции

Сообщение yuri_sh »

нужно забивать в расчет что материал шатуна пластилин? :roll:
Mezernitsky
Моторист-профи
Сообщения: 109
Зарегистрирован: 04 мар 2007, 22:57

Re: Об вытяжке шатунов дизельного двигателя силами инерции

Сообщение Mezernitsky »

Нет не нужно. Нужно придерживаться методик, разработанных задолго до нас. Расчет шатунов ведется исходя из сил давления газов и сил инерции поступательно движущихся частей, при этом запасы прочности выбираются из расчета сил, действующих на неустановившихся режимах, которые являются наиболее опасными. Одномоментный сброс нагрузки является наиболее тяжелым вариантом неустановившегося режима. По таким условиям шатуны не рассчитывают, поскольку они получались бы излишне громоздкими. Именно поэтому и существует некоторый риск вытяжки шатуна. Риск небольшой, но он есть, особенно для "уставших" шатунов.
Я изучал несколько экспертных заключений Александра Эдуардовича, и он не впрямую, но вполне недвусмысленно пишет об этом. Поскольку его альмаматер МВТУ, то мне как раз и хотелось некоторой помощи от него в поиске нужного материала. Разумеется рад буду помощи от всех.
Ну а шуточки .... это не всегда правильно и уместно, особенно когда они от незнания.
yuri_sh
Технический директор
Сообщения: 4224
Зарегистрирован: 06 апр 2013, 12:47
Откуда: РБ Минск

Re: Об вытяжке шатунов дизельного двигателя силами инерции

Сообщение yuri_sh »

ой какие мы серьезные... :mrgreen:

ищите причину гидроудара.
и не дурите людям голову.
Аватара пользователя
wal
Технический директор
Сообщения: 2662
Зарегистрирован: 20 авг 2008, 21:45
Откуда: moscow city

Re: Об вытяжке шатунов дизельного двигателя силами инерции

Сообщение wal »

Ни разу не видел чтоб шатуны на больших дизелях вытягивались :shock: Об этом говорит и принцип компрессионного моторного томоза Jake Brake на американских дизелях.
yuri_sh
Технический директор
Сообщения: 4224
Зарегистрирован: 06 апр 2013, 12:47
Откуда: РБ Минск

Re: Об вытяжке шатунов дизельного двигателя силами инерции

Сообщение yuri_sh »

wal писал(а):Ни разу не видел чтоб шатуны на больших дизелях вытягивались :shock: Об этом говорит и принцип компрессионного моторного томоза Jake Brake на американских дизелях.
а есть еще такая штука, как ограничитель максимальной частоты вращения коленчатого вала...
yuri_sh
Технический директор
Сообщения: 4224
Зарегистрирован: 06 апр 2013, 12:47
Откуда: РБ Минск

Re: Об вытяжке шатунов дизельного двигателя силами инерции

Сообщение yuri_sh »

нет, ну лодочный мотор возможно.
допускаю там установку шатунов из алюминиевых сплавов.
да и частота оборотов там довольно высокая.
но что бы силы инерции превышали силы сжатия при рабочем ходе...

да скорее растянет ВГШ чем тело шатуна.
Mezernitsky
Моторист-профи
Сообщения: 109
Зарегистрирован: 04 мар 2007, 22:57

Re: Об вытяжке шатунов дизельного двигателя силами инерции

Сообщение Mezernitsky »

Ну я вообще довольно серьезно ко всему отношусь. Вам же скажу - никогда не надо торопиться, делая себе харакири - аккуратнее получится :D . Полагаю, что время спустя Вы испытаете неловкость за эти свои слова:
ищите причину гидроудара.
и не дурите людям голову.
Тем более, что о гидроударе вообще не было написано ни одного слова и вообще не этот вопрос задавался. Я ведь не испрашивал мнений и не устраивал голосование, а просил помочь накопать ссылки на научные исследования, которые проводились довольно давно, но только я не могу их сейчас сам найти. Если пойду по библиотекам, то найду 100%, но может быть у кого-то эти материалы под рукой лежат.
Так что подожду менее опрометчивых ответов.
yuri_sh
Технический директор
Сообщения: 4224
Зарегистрирован: 06 апр 2013, 12:47
Откуда: РБ Минск

Re: Об вытяжке шатунов дизельного двигателя силами инерции

Сообщение yuri_sh »

всегда полезно узнать что то новое.
я думаю, если и будет мне неудобно за свои слова, то как нибудь переживу.
так что не ленитесь.
предоставьте доказательства своих слов.
Аватара пользователя
AB-Engine
Гуру
Сообщения: 20696
Зарегистрирован: 01 июн 2004, 20:45
Откуда: Москва-Киев-Одесса-Петах Тиква
Контактная информация:

Re: Об вытяжке шатунов дизельного двигателя силами инерции

Сообщение AB-Engine »

Альма-матер - МАИ :D . А в авиации при отстреле лопастей никаких вытягиваний шатунов не происходит :wink: . На то она и авиация - там 12ХН3А рулит, ее при закалке до 38 HRC не сломать и не растянуть... :cry:

В других видах техники вроде тоже - танки БТ начинали прыгать на бензинках, а закончили на 500-сильных дизелях. И если бы там при этом шатуны растягивались, то всех конструкторов-копировальщиков - и танка и дизеля, товарисчь сталин сразу бы до дуба свел :mrgreen: . Танки и сейчас прыгают - вроде дизеля не разлетаются... :?

Но это только с исторической стороны - там не все может быть так просто, как хотелось бы, потому что кто хотел, тот документики нужные уже давно выправил 8) . Поэтому важно рассмотреть со стороны процесса - где та самая @ порылась 8) .

А со стороны процесса - в 4-тактном дизеле минимальное давление в цилиндре может быть также как и в бензиновом - где-то в момент перекрытия, т.е. начала впуска. И этот момент для шатуна и болтов самый нехороший :cry: , потому что ускорение максимально, и растягивающие нагрузки на шатун и болты - тоже....

Если снять нагрузку, то исчезает момент сопротивления, и кроме положительного крутящего момента, ничего военного произойти не должно. Далее под действием момента вся масса начнет раскручиваться, но все зависит от времени - если время пару секунд полета, 1 тонна, обладая изрядным моментом инерции, не успеет разойтись, а вот если лететь долго, то тут ничего нельзя исключить, особенно, когда у солдатика в одном месте сожмется, и он не сможет газульку отдать :mrgreen: .

Но это так, для смеха :D . А вот если серьезно, то нельзя также исключать, что на процесс могут повлиять какие-то серьезные переходные колебательные процессы :wink: . Например, при резком исчезновении нагрузки возникает некий удар - от поршня через шатун к колену - на раскрутку :wink: . В результате коленвал через долю секунды проскакивает вперед (на него нет нагрузки), поршни с шатунами отстают (приближаясь к НМТ, момент падает, да и направление, в котором хочет переместиться поршень с шатуном, никак не совпадает с направлением вращения шейки), и возникает повторный удар, но уже не от резкого толкания поршнем коленвала на раскрутку, а наоборот, потому что коленвал резко тянет поршень и шатун за собой :shock: .

Здесь как раз и возникает та самая растягивающая ударная нагрузка :wink: , причем не можем исключать, что она ну о-о-очень большая :shock: . Такие колебания в виде переходного процесса при полете техники будут продолжаться в каком-то слабо затухающем виде... А при нажатии на гашетку - может, и вовсе не затухающем. И при неважных материалах невысокой прочности и высокой пластичности (а где-же там хорошие материалы?) вполне способны вытянуть шатун до упора поршня в голову... :?

На самом деле для решения такой задачи в современных условиях совсем необязательно строить установку на 1500 кВт и губить боевой дизель - вполне можно использовать программу, не к ночи уже упомянутую сегодня Lotus Engine Simulation, например :? ... Хотя нельзя исключать, что ударные нагрузки просто так в руки не дадутся :cry: , и все-таки дизелек загубить придется :D . А чего - вона их сколько уже загубили, в Донбассе-то :D , пусть-ка один на доброе дело пожертвуют :D .

Как-то так... :D А вот научных статей по этому вопросу - увольте, не знаем... :cry:
-------------------------------------
yuri_sh
Технический директор
Сообщения: 4224
Зарегистрирован: 06 апр 2013, 12:47
Откуда: РБ Минск

Re: Об вытяжке шатунов дизельного двигателя силами инерции

Сообщение yuri_sh »

да хотя бы взять автоспорт.
я конечно не спорю, шатуны они там далеко не простые используют.
http://www.youtube.com/watch?v=Sq4Ldvt0r0Y

но из того что выше описано AB-Engine,
и рассуждений автора топика, то срок жизни двигателя ровно
до первой более менее серьезной ударной нагрузки.
а это наезд на препятствие, включение не той передачи.
короче чуть не так и поршня по голове бряк-бряк...

хотя как то чаще ремень рвет. :roll:
Mezernitsky
Моторист-профи
Сообщения: 109
Зарегистрирован: 04 мар 2007, 22:57

Re: Об вытяжке шатунов дизельного двигателя силами инерции

Сообщение Mezernitsky »

Благодарю, Александр Эдуардович за комментарий. Извините, свято считал Вас МВТУшником. Запомню.
Ну коль скоро материалов нет, жаль. Буду рыть сам и искать старперов ученых дизелистов. Может у кого что-то да сохранилось. Что нарою - выложу непременно.
По поводу того, что кого свели-не свели до дуба, то может и свели, только мы об этом не знаем и знать не будем. Отчеты о авариях не любят публиковать и сейчас, не любили и раньше. А это явный аварийный случай, находящийся на грани расчетных значений и поэтому самый спорный.
В части действующих нагрузок на шатун мы с Вами все же по общим учебникам учились, так что мыслим схоже. По самолетным двигателям я прошелестел материалы, но там в моем понимании ситуация особая. Если винт самолета рассыпался, то вытяжку шатунов изучать уже не интересно, да и не на чем. Кроме того поставленный вопрос касается только и исключительно дизельных двигателей в связи с большой массой их поршней и шатунов. У бензинок эти детали, подчас, ничего не весят (условно :D ). Скажу больше в книге по конструированию поршневых авиа двигателей наткнулся на фразу - "силы инерции поступательно движущихся частей ничтожно малы и могут не приниматься в расчет". Это учебник, примерно, 44 года. Ну и правда, прицепные шатуны звезды маленькие, короткие и легкие, поршни вообще коротышки-огрызки. Шатун-матка имеет только массивную мотылевую головку, а тело даже короче прицепных. Так что может для авиа двигателей все так и есть. Или просто тогда немного иначе думали.
срок жизни двигателя ровно
до первой более менее серьезной ударной нагрузки.
а это наезд на препятствие, включение не той передачи.
Не вполне так. Ход Ваших мыслей избыточно прост и прямолинеен. Речь идет о редких (весьма редких) случаях резкой, мгновенной потери нагрузки на коленвал. Настолько мгновенной, что автоматика дизеля не успевает отработать сброс подачи (не важно механика или электроника, хотя электроника реагирует быстрее). Включение не той передачи тут вообще по условиям задачи не проходит, поскольку число людей, переключающих на дизелях передачи на полном газу, исчезающе мало. Реальными факторами могут быть именно отрыв ведущего колеса от дороге не яме или гребне, обрыв карданного вала, поломка шестерни главной передачи и все это должно происходить при высоких (может быть максимальных оборотах КВ) и, естественно, при максимальной подаче топлива.
само явление длится 1-5 оборотов всего этого достаточно для заброса оборотов при полной подаче. 5 оборотов при частоте вращения 4000 в мин это всего 0,07 сек. Это время запросто может не укладываться в период опроса текущих данных мозгами. Но за это время и на это время фактическая угловая скорость вращения КВ может подскочить вдвое. Далее электроника-автоматика отработает, но дело будет сделано.
Ну да ладно - что нарою - поделюсь
предоставьте доказательства своих слов
Видите ли, юный друг, я не пришел сюда с предложением какой-то своей идеи или своего мнения. Я пришел сюда за помощью. Вам же захотелось поучить меня жизни. Вы просто немного перепутали ориентиры в пространстве. Как Вы понимаете ничего никому, и вам в том числе, я доказывать не должен и не собираюсь.
Ну да ладно - что нарою - поделюсь. Я человек не жадный. :D
вова101
Технический директор
Сообщения: 703
Зарегистрирован: 09 авг 2013, 16:48
Откуда: славянск на кубани

Re: Об вытяжке шатунов дизельного двигателя силами инерции

Сообщение вова101 »

че то я не пойму если шатун вытягивается то должен вытягиваться и вкладыш ,возьмем обратное;
ситуацию на дизеле когда выпало гнездо клапана : поршень сверху побит но еще походит ,шатун цел,вкладышу вообще ничего и как шатун может растянуться если он и сжаться то не может ? или это для хлипких двигателей ? или имеется ввиду нижняя головка шатуна ?
yuri_sh
Технический директор
Сообщения: 4224
Зарегистрирован: 06 апр 2013, 12:47
Откуда: РБ Минск

Re: Об вытяжке шатунов дизельного двигателя силами инерции

Сообщение yuri_sh »

Видите ли, юный друг, я не пришел сюда с предложением какой-то своей идеи или своего мнения. Я пришел сюда за помощью. Вам же захотелось поучить меня жизни. Вы просто немного перепутали ориентиры в пространстве. Как Вы понимаете ничего никому, и вам в том числе, я доказывать не должен и не собираюсь.
Ну да ладно - что нарою - поделюсь. Я человек не жадный. :D
расставим точки над "i"

я никого не пытался учить жизни.
и мы друг о друге ничего не знаем. (это о ориентирах)
и я далеко уже не юн.
без малого полтинник.
yuri_sh
Технический директор
Сообщения: 4224
Зарегистрирован: 06 апр 2013, 12:47
Откуда: РБ Минск

Re: Об вытяжке шатунов дизельного двигателя силами инерции

Сообщение yuri_sh »

само явление длится 1-5 оборотов всего этого достаточно для заброса оборотов при полной подаче. 5 оборотов при частоте вращения 4000 в мин это всего 0,07 сек. Это время запросто может не укладываться в период опроса текущих данных мозгами. Но за это время и на это время фактическая угловая скорость вращения КВ может подскочить вдвое.
и по вот этому вопросу.

а не кажется ли Вам, что это тоже как то не совсем реальный вариант развития событий.
так как инерцию имеет не только поршень с шатуном, но и коленвал и маховик и все что там дальше.
и так быстро раскрутиться до запредельных оборотов просто не успеет?
Ответить