Навигация
Диаметр цилиндра и ход поршня
44279
знаков
9
таблиц
1
изображение
1.3 Диаметр цилиндра и ход поршня
Диаметр цилиндра влияет на тепловые потери в охлаждающую жидкость, тепловую напряженность поршня и головки цилиндра, нагрузки на кривошипно-шатунный механизм и подшипники. Этот параметр связан непосредственно со скоростью поршня и мощностью двигателя. В высокооборотных двигателях значение S/D целесообразно снижать до определенного предела для получения умеренной скорости поршня ,повышения механического КПД, уменьшения размеров в направлении оси цилиндра (особенно в двухтактных двигателях) и повышении жесткости коленчатого вала. С уменьшением радиуса кривошипа увеличивается перекрытие шатунных и коренных шеек, кроме того, снижается износ поршневых колец. При меньших S/D легче разместить детали механизма газораспределения в крышке цилиндра. Однако с уменьшением S/D увеличивается длина двигателя. При этом износ гильз почти не уменьшается, так как он пропорционален частоте вращения вала и практически не зависит от хода поршня. В двухтактных двигателях с прямоточной схемой газообмена при низких S/D ухудшается качество процесса газообмена. Следует отметить, что значения сил, действующих на узлы, определяются в большей степени диаметром цилиндра и в меньшей ходом поршня.
В существующих конструкциях автотракторных дизелей S/D находиться в пределах 1,6...0,85.Отношение хода поршня к диаметру цилиндра (S/D) является одним из основных параметров, определяющих размеры и массу двигателя. Уменьшение отношения S/D позволяет увеличить число оборотов двигателя без роста средней скорости поршня, повысить коэффициент наполнения, снизить тепловые потери в охлаждающую жидкость, увеличить перекрытия шатунных и коренных шеек, и тем самым, повышать жесткость коленчатого вала. Однако при этом увеличивается длина и вес рядного двигателя.
1.4 Длина шатунаДлина шатуна L определяется из соотношения λ = R/L, где R-радиус кривошипа. При увеличении R (укороченный шатун) возрастает максимальный угол отклонения шатуна, что вынуждает в нижней части цилиндра делать вырезы, повышается боковое давление на стенку цилиндра, в связи с чем растут потери на трение и кроме того увеличиваются силы инерции второго порядка, уменьшается высота двигателя, вес двигателя и вес шатуна. Удлинение шатуна дает уменьшение угла наклона, однако это приводит к увеличению его массы, а, следовательно, сил инерции.
1.5 Степень сжатия
Степень сжатия является одним из основных параметров, от которых зависит экономичность двигателя. С увеличением ε увеличивается индикаторный и эффективный КПД двигателя. Однако рост ε ограничивается уменьшением прочности деталей и ростом механических потерь в двигателе.
Степень сжатия ε в дизелях с непосредственным впрыскиванием встречается в пределах 12...18.С увеличением ε увеличивается индикаторный КПД, однако для двигателей с наддувом увеличивается максимальное давление цикла pz. В автотракторных дизелях степень сжатия в основном определяется способом смесеобразования и частотой вращения, она также зависит от давления наддува.
1.6 Фазы газораспределенияФазы газораспределения оказывают существенное влияние на показатели газообмена и качество рабочего процесса.
В быстроходных двигателях впускной клапан открывается с опережением 5-30°, т.е. до прихода поршня в ВМТ. Это обеспечивает наличие некоторого проходного сечения с самого начала такта впуска и увеличивает время открытия клапана. Закрывается впускной клапан с запаздыванием 30-90 °, т.е. после прохода поршнем НМТ. Это позволяет использовать инерционный напор всасываемого воздуха и улучшить наполнение.
Выпускной клапан, как правило, открывается с опережением 40-80 °, что значительно уменьшает работу двигателя за время выпуска. Закрытие выпускного клапана происходит, как правило, с запаздыванием 5-45 °, что обеспечивает лучшую очистку камеры сгорания от выпускных газов.
Оптимальные фазы газораспределения определяются экспериментально.
Учитывая всё выше сказанное выбираем три варианты параметров двигателя, результаты которого приведены в таблице
Таблица 1.1 – Оценка и выбор конструктивных параметров дизеля
| № п/п | Наименование параметра показателя, формула для вычисления | Размерность | Условное обозначение | Варианты численных значений | ||
| 1 | 2 | 3 | ||||
| 2 | Эффективная мощность | кВт | Ne | |||
| 3 | Срок службы до капитального ремонта | Ч | Т | |||
| 4 | Частота вращения коленвала | мин-1 | n | |||
| 5 | Ход поршня | М | S | |||
| 6 | Отношение | - |
| |||
| 7 | Диаметр цилиндра | М | D | |||
| 8 | Рабочий объем цилиндра
| М3 | Vh*103 | |||
| 9 | Среднее эффективное давление, принимаемое в первом приближении | МПа | ре | |||
| 10 | Число цилиндров
| - | Z | |||
| 11 | Уточняем значение среднего эффективного давления
| МПа | ре | |||
| 12 | Литровая масса | Кг/л | gл | |||
| 13 | Масса двигателя | кг | М | |||
| 14 | Удельная масса | Кг/кВт | g | |||
| 15 | Длина шатуна
| М | L | |||
| 18 | Количество клапанов | 4 | 4 | 4 | ||
| 19 | Степень сжатия | |||||
На основании анализа и исходя из показателей современных двигателей принимаем в качестве расчётного вариант
2. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И СИСТЕМ ДВИГАТЕЛЯ
2.1 Блок-картер
Блок картер для повышения жесткости и уменьшения деформаций имеет ребра на боковых стенках, поперечных перегородках и на нижней плите блока цилиндров. Плоскость разъема картера опущена намного ниже оси коленчатого вала. Снизу картер закрывается легким поддоном, выштампованным из листовой стали. В поддон заливается масло для смазки трущихся деталей двигателя.
Похожие работы
... должен быть выбран с учетом обеспечения допустимых окружных скоростей м/сек м/с Окружная скорость: Для стальных маховиков м/сек. Заключение В данном курсовом проекте был запроектирован дизельный двигатель по прототипу Д-37М. В результате расчетов были определены основные параметры двигателя: – эффективная мощность двигателя Ne=140 кВт; – частота вращения коленчатого вала при ...
... : -со снижением скорости 1,9 -кольцевое 2,2 -с обязательной остановкой 3,0 3.3. Оценка загрязнения почв Наибольшее загрязняющее воздействие на почву во время эксплуатации автомобильной дороги оказывает свинец. Свинец оседает на придорожной полосе при работе двигателей, заправленных этилированным бензином. Считается, что около 20% ...
... по устранению опасных рекреационных нагрузок и предотвращению дальнейшего развития процессов дигрессии, например, временное исключение территории из дальнейшего рекреационного использования с применением комплекса лесоводственных и лесохозяйственных, инженерных, организационных и иных мероприятий по восстановлению нормальных функций биогеоценоза. Включение восстановленных природных комплексов в ...
... двигателя и улучшения его показателей в соответствии с уровнем развития техники. ЛИТЕРТУРА 1. Б.Е.Железко, В.М.Адамов, И.К.Русецкий, Г.Я.Якубенко / Расчет и конструирование автомобильных и тракторных двигателей (Дипломное проектирование): Учебное пособие для вузов / Мн.:"Высшая школа", 1987 г. 2. А.И.Колчин, В.П.Демидов / Расчет автомобильных и тракторных двигателей. Учебник для ВУЗов / ...
0 комментариев