АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 9
1 . ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ 10
1.1. Выбор исходных данных 10
1.2. Расчет процесса впуска 16
1.3. Расчет процесса сжатия 17
1.4. Расчет процесса сгорания 18
1.5. Расчет процесса расширения 21
1.6. Определение индикаторных показателей двигателя 22
1.7. Определение эффективных показателей двигателя, диаметра цилиндра
и хода поршня 22
1.8. Коэффициент приспособляемости 25
2. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС 26
3. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 29
4. ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 31
4.1. Силы давления газов 31
4.2. Приведение масс частей КШМ 31
4.3. Силы инерции 33
4.4. Суммарные силы, действующие в КШМ 34
4.5. Силы, действующие на шатунные шейки коленчатого вала 35
4.6. Силы, действующие на коренные шейки коленчатого вала 35
5. УРАВНОВЕШИВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ 36
6. РАСЧЕТ МАХОВИКА 39
6.1. Момент инерции двигателя 39
7. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ДЕТАЛЕЙ КШМ 41
7.1 Поршень 41
7.1.1 Расчет первой кольцевой перемычки 42
7.1.2 Расчет на сжатие минимального сечения уплотняющей части поршня 43
7.1.3 Расчет индивидуального давления на направляющей части поршня 447.2 Поршневой палец 45
7.3 Поршневые кольца 47
7.4 Шатун 49
7.5 Коленчатый вал 61
8. РАСЧЕТ СИСТЕМ ДВИГАТЕЛЯ 68
8.1 Расчет системы смазки 68
8.2 Расчет системы охлаждения 70
8.3 Расчёт системы питания 72
8.4 Расчет системы пуска 74
9. УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ 76
9.1 Конструктивные изменения в проектируемом механизме
газораспределения 78
9.1.1 Модернизация клапанов 78
9.1.2 Изменение конструкции штанги 80
9.1.3 Совершенствование фиксирующего устройства 82
9.1.4 Модернизация декомпрессионного механизма 83
9.2 Результаты усовершенствования деталей МГР 90
ЛИТЕРАТУРА 91
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ 92
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
КШМ 95
ПРИЛОЖЕНИЕ В. ТАБЛИЦА НАБЕГАЮЩИХ МОМЕНТОВ НА
ШАТУННЫЕ ШЕЙКИ 97
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. ТАБЛИЦА НАБЕГАЮЩИХ МОМЕНТОВ НА КОРЕННЫЕ
ШЕЙКИ 98
Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) являются одним из основных средств энергетики, в настоящее время получают все большее распространение как в сельскохозяйственном и тракторном машиностроении, так и на автомобильном транспорте. Поршневые и комбинированные двигатели являются основой механизации хозяйственной деятельности. На промышленных тракторах, самоходных комбайнах и других сельскохозяйственных машинах общего назначения в нашей стране применяются преимущественно дизели. Разработка достаточно мощных, экономичных и надежных дизелей для различных машин и агрегатов является одним из основных направлений развития современного двигателестроения.
Создание современного двигателя внутреннего сгорания - сложный процесс, в котором участвуют различные специалисты. Центральное место в этом процессе занимает разработка конструкторского проекта. Конструирование двигателя заключается в инженерной разработке его конструкции. Научно-технический процесс требует от конструкторов создание двигателей с высокими значениями основных показателей, главными из которых являются экономичность, надежность, ресурс, материалоемкость, доступность изготовления и простота обслуживания.
Одним из основных элементов автотракторных дизелей является механизм газораспределения (МГР). Именно он в значительной степени предопределяет мощностные, экономические показатели двигателя, надежность и стабильность его работы, габаритные характеристики, уровень создаваемого шума, а также токсичность и дымность отработанных газов. В настоящее время одним из показателей технического уровня газораспределительной аппаратуры, по которым оцениваются ее основные потребительские качества, является стабильность параметров МГР.Газораспределительная аппаратура должна создавать одинаковые условия для работы различных цилиндров дизеля и в связи с этим обеспечивать идентичность, точность и неизменность фаз газораспределения.
При внедрении в конструкцию МГР уменьшенной по длине штанги, механизма проворачивания клапана, декомпрессионного механизма явилось почвой для повышения экономичности, ресурса двигателя пи работе.
До настоящего времени в МГР промышленных тракторов применялись декомпрессионные механизмы прямого действия с двумя положения рычага. При внедрении в данную схему работы декомпрессионного механизма третьего положения обеспечивающего облегченный пуск двигателя, что в свою очередь, снижает нагрузки на детали и узлы двигателя.
Одним из направлений совершенствования дизелей является увеличение их срока службы. Ресурс работы зависит не только от качества изготовления, совершенства конструкции двигателя, но и от культуры его эксплуатации.
Уже сейчас можно отметить снижение квалификации обслуживающего двигатель персонала. Другими словами, более совершенные ДВС будут передаваться в эксплуатацию менее квалифицированных работников. Здесь можно назвать несколько причин: расширение сферы применения ДВС, медленный рост производительности труда при обслуживании и ремонте ДВС.
Следовательно, необходимо обеспечить надежную работу ДВС даже при нарушении номинальных параметров технических характеристик и неправильном использовании ДВС.
Целью данного дипломного проекта является усовершенствование конструкции деталей МГР, а именно: механизм поворачивания клапана и декомпрессионный механизм с тремя положениями рычага. Все перечисленные конструктивные изменения приводят к улучшению экономичности, увеличению срока службы, мощностных характеристик, долговечности, надежности и увеличению коэффициента приспособляемости.
Таким образом, можно сделать следующие выводы:
1. Применения на проектируемом двигателе механизма поворачивания клапана позволяет уменьшить неравномерность выработки седла клапана в блоке и фаски головки клапана. В тоже время предотвращает их заедание и обгорание.
2. Применение на проектируемом двигателе винта фиксации распределительного вала, позволяет зафиксировать его осевое перемещение от смещения. Также способствует сокращению металла на производстве, т. е. замена бронзового диска на упорную шайбу, с помощью которой происходит фиксация. Винт производит регулировку зазоров на распределительном валу от смещения вдоль своей оси.
3. Применение декомпрессионного механизма с тремя положениями позволяет улучшить пуск двигателя и предлагается для плавности нагрузки двигателя, т. е. снизить момент сопротивления прокручиванию. Также конструкция механизма декомпрессора предназначена для принудительного открытия впускных клапанов с целью уменьшения давления в цилиндрах и облегчению
прокручивания коленчатого вала дизеля пусковым двигателем перед пуском, также вручную при регулировках.
