1 Обоснование схемы проектируемого двигателя и выбор аналогов
2 Согласование режимов работы турбокомпрессора и
поршневой части ДВС
3 Тепловой расчет двигателя
3.1 Выбор недостающих данных
3.2 Выполнение теплового расчета
4 Кинематический и динамический расчеты двигателя
4.1 Кинематический расчет двигателя
4.2 Динамический расчет двигателя
5 Уравновешивание двигателя
6 Расчет на прочность основных деталей двигателя
6.1 Расчет поршневой группы
6.2 Расчет шатунной группы
7 Расчет системы охлаждения
7.1 Основные параметры системы охлаждения
7.2 Расчет рубашки охлаждения
7.3 Расчет радиатора
7.4 Расчет центробежного насоса
7.5 Расчет вентилятора
8 Описание конструкции двигателя
9 Исследовательская часть
9.1 Выбор системы фильтрации масла
9.2 Схема и описание двигателя
9.3 Расчет основных элементов системы смазки
10 Заключение
Главным направлением развития автомобильного двигателестроения
является повышение удельных энергетических и экономических показателей,
увеличение моторесурса двигателя, при одновременном снижении удельной
металлоемкости, уменьшение удельных затрат на изготовление, обслуживание и
ремонт автомобиля.
Непосредственно, что касается пассажирского автотранспорта, то основные
требования к его работе следующие:
- надежность;
- снижение затрат на топливо;
- улучшение экологических характеристик – снижение токсичности и
дымности отработавших газов.
Аналогом проектируемого двигателя является двигатель зарубежного или
отечественного производства, имеющий такой же или близкий рабочий объем и
назначение. Сопоставление параметров технического уровня проектируемого
двигателя с параметрами аналогов дает возможность судить о степени их
соответствия.
При подборе аналогов должны выполняться следующие условия:
1. Рабочий объем аналога iVh не должен отличаться более чем на ± 5% от
рабочего объема проектируемого двигателя.
2. В число аналогов целесообразно включать двигатели иных
конструктивных схем, но при выполнении условия п. 1.
3. При наличии аналогов с разными типами охлаждения, должны
рассматривать и те, и другие.
4. Число аналогов должно быть по возможности больше и желательно из
разных стран. Минимальное число аналогов 2…3.
5. Показатели рабочего процесса аналогов должны отражать современный
уровень двигателестроения.
В настоящее время основным типом силовой установки грузового
автомобиля или автобуса является двигатель внутреннего сгорания с
воспламенением от сжатия или с принудительным воспламенением при
применении газообразного топлива. Как правило, это четырёхтактные двигатели с
числом цилиндров до 8 и, рядным или V-образным расположением цилиндров.
Основное преимущество V-образных двигателей перед однорядными такой
же мощности - меньшие размеры и в первую очередь меньшая длина, вследствие
чего увеличена жесткость таких ответственных деталей, как картера
(блок – картера), крышки (головки) цилиндров и коленчатого вала.
Современные грузовые автомобили имеют двигатели высокой мощности.
Для получения таких мощностей применяется форсирование по среднему
эффективному давлению. В настоящее время наибольшее распространение среди
агрегатов наддува нашли турбокомпрессоры.
В ходе расчетов по данному дипломному проекту было проведено
согласование ТКР поршневой частью ДВС, в результате которого был выбран
один турбокомпрессор типа ТКР-9В.
Также проведен тепловой расчёт двигателя с помощью программы ДизельРК, в результате которого мощность двигателя составила Ne = 340 кВт при частоте
вращения коленчатого вала 1900 мин-1, максимальный крутящий момент Ме =
2100 Н м при частоте вращения коленчатого вала 1300 мин-1, минимальный
удельный расход топлива gе = 192 г/кВт ч, коэффициент приспособляемости Кт =
1,23 скоростной коэффициент Кс = 0,68, литровая мощность Nел = 28,9 кВт/л,
удельная поршневая мощность Nеп = 37,6 кВт.
Проведены кинематический и динамический расчеты двигателя, в результате
которых получены зависимости от угла поворота коленчатого вала различных
параметров: перемещения, скорости и ускорения поршня; газовых и инерционных
сил, действующих на КШМ; сил, действующих на шатунные и коренные шейки
коленчатого вала. По результатам этих расчетов была построена диаграмма
износа шатунной шейки, по которой был определен угол расположения оси
масляного отверстия и проведены расчеты на прочность.
Расчёты на прочность основных деталей двигателя показали, что при
выбранных материалах и размерах элементов деталей на расчетных режимах в
основном напряжения не превышают допустимые, а запасы прочности
соответствуют современным требованиям.
Рассчитаны основные элементы системы охлаждения, которые
использовались при разработке конструкции дизеля.
В рамках исследовательской части были рассмотрены вопросы конструкции,
проектирования и испытаний системы смазки двигателя. Были сделаны выводы,
что существенную роль на качество масла оказывают фильтрующие элементы.
Был выполнен расчет системы смазки проектируемого двигателя.
