Моделирование повреждения шатуна при поступлении жидкости в цилиндр ДВС

Abstract

Рассмотрены закономерности деформации стержня шатуна в процессе сжатия воздуха с жидкостью в цилиндре ДВС. Выполнено моделирование процесса сжатия с жидкостью, получена зависимость давления в цилиндре и деформации шатуна от степени заполнения камеры сгорания жидкостью. Проведено численное интегрирование системы дифференциальных уравнений, описывающих изменение давления и температуры воздуха с жидкостью в цилиндре по углу поворота коленчатого вала, определена зависимость максимального давления в цилиндре и деформации шатуна от заполнения камеры сгорания жидкостью. Для найденных деформаций выполнено моделирование осевого сжатия стержня шатуна с помощью метода конечных элементов, определены форма стержня и напряжения, установлена зависимость продольного изгиба от осевого сжатия стержня. Результаты моделирования сопоставлены с экспериментальными данными по повреждению шатунов в эксплуатации ДВС, а также с результатами расчетов напряжений с помощью классических методов, обоснована возможность практического применения моделирования повреждений при исследовании причин неисправности двигателей.