ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ МДО ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Рассмотрены перспективы использования нанокристаллических керамических покрытий на деталях двигателя внутреннего сгорания, полученных по технологии микродугового оксидирования (МДО). Показана тенденция развития двигателестроения по замене чугунных блоков и гильз на алюминиевые со специальными покрытиями, получаемыми гальваническими методами. Отмечено, что данное направление не предполагает использования ремонтных технологий, что значительно сказывается на потребителях. Показана возможность использования технологии МДО как при изготовлении деталей двигателя, так и для выполнения восстановительных работ. Для оценки эффективности использования предлагаемой технологии были выполнены практические работы по покрытию рабочей части цилиндра для малой сельскохозяйственной техники. Двигатели были испытаны на предельных режимах 5,1 кВт при 3600 об/мин в течение 300 ч. После испытаний дефекты и износ на зеркале цилиндров обнаружены не были. Предварительные результаты испытаний собранного двигателя показали отсутствие потери мощности на протяжении 10000 ч пробега автомобиля, что говорит о сохранении геометрических параметров деталей. Отмечено, что наиболее оптимальным является сочетание в паре трения двух деталей с МДО-покрытием. Установлено, что введение нанодобавок в МДО-покрытие приводит к снижению коэффициента трения между зеркалом цилиндра и поршневым кольцом, а использование наноприсадок снижает износ поршневых колец и зеркала цилиндра в 10 раз. Сделан вывод о необходимости внедрения рассматриваемой технологии в серийное производство двигателей и поршней, а также разработки комплекта оборудования для выполнения ремонтных работ.

1. Криштал М.М., Ивашин П.В., Полунин А.В., Павлов Д.А. Повышение износостойкости деталей алюминиево-кремниевых сплавов методом МДО для работы в экстремальных режимах трения // Механика и машиностроение. 2011. Т. 13. № 4 (3). С. 765-768.

2. Чавдаров А.В., Скоропупов Д.И., Милованов Д.А., Артамонов С.Н. Исследование стойкости керамических покрытий при термоциклировании // Труды ГОСНИТИ.' 2015. Т. 121. С. 298-302.

3. Малышев В.Н., Вольхин А.М., Гантимиров Б.М., Ким С.Л. Повышение антифрикционных свойств износостойкости МДО-покрытий // Химическая физика и мозоскопия. 2013. Т. 15. № 2. С. 285-291.

4. Duneleavy C.S., Golosnoy I.O., Curran J.A., Clyne T.W. Characterisation of discharge events during plasma electrolytic oxidation // Surface & Coatings Technology, 2009. 203. P. 3410-3419. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2009.05.004

5. Хокинг М., Васатасри В., Сидки П. Металлические и керамические покрытия: получение, свойства, применение // Пер. с англ. М.: Изд-во Мир, 2000. 518 с.

6. Шандров Б.В., Шудров Ф.В., Нуриев Р.Т. Применение МДО-покрытий как один из способов улучшения энергоэффективности и экологичности машин // Материалы 77-й Международной научно-технической конференции ААИ «Автомобиле- и тракторостроение в России: приоритеты развития и подготовка кадров». Секция 7 «Технологии и оборудование механосборочного производства». URL: https://mospolytech.ru/science/aai77/scien-tific/article/s07/s07_38.pdf

7. Бутусов И.А., Дударева Н.Ю. Исследование влияния микродугового оксидирования на износостойкость поршня ДВС // Наука и образование. 2013. 9 сентября. URL: http://engineering-science.ru/doc/606017.html

8. Устройство для газодинамического нанесения покрытий на внутренние поверхности цилиндрических деталей: Патент № 2714002 РФ, C23C4/12, C23C24/04, B05B7/14 / А.В. Чавдаров, А.А. Толкачев, А.В. Валяйчиков; опубл. 2020. Бюл. № 5.

9. Суминов И.В., Эпельфельд А.В., Людин В.Б., Крит Б.Л., Борисов A.M. Микродуговое оксидирование (теория, технология, оборудование). М.: ЭКО- МЕТ, 2005. 368 с.

10. Bing Yin, Zhenjun Peng, Jun Liang, Kongjie Jin, Shengyu Zhu, Jun Yang, Zhuhui Qiao. Tribological behavior and mechanism of self-lubricating wear-resistant composite coatings fabricated by one-step plasma electrolytic oxida-tion // Tribology International. Volume 97. May 2016. Pag-es 97-107. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2016.01.020