ВВЕДЕНИЕ 3
1 Обзор и анализ патентной и научно-технической литературы 6
1.1 Обзор стендов для испытания двигателей 6
1.2 Обзор дизельных двигателей устанавливаемых на большегрузные автомобили КамАЗ ... 10
1.3 Обзор патентной литературы 20
2 Конструкторско-расчётная часть 30
2.1 Описание работы пневмооборудования стенда 30
2.2 Энергетический расчёт 34
2.3 Гидравлический расчёт 43
2.4 Спецчасть 178
2.5 Расчёт надёжности пневмопривода 183
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 186
Список литературы 187
Современные автомобильные двигатели должны отвечать высоким технико-экономическим показателям. Двигатель должен быть экономичным, развивать высокую литровую мощность, достаточно надежным в работе, не превышать установленных предельно допустимых норм по уровням шума, вибрации и выбросу вредных веществ.
Для оценки показателей работы двигателей и сравнения их проводят испытания. В процессе испытаний определяют экономические, энергетические показатели, показатели токсичности и другие, устанавливают соответствие этих показателей стандартным или определенным в технических условиях и выявляют особенности данного двигателя. Сравнение результатов испытаний различных типов двигателей позволяет оценить эффективность конструктивных особенностей, качество изготовления или их техническое состояние.
В зависимости от цели и назначения испытаний двигателей установлены следующие их основные виды приёмочные, периодические, доводочные, эксплуатационные, на безотказность ГОСТ 16504 - 81. Для проведения государственной приёмки готовой продукции установлены следующие основные категории испытаний приёмо-сдаточные, периодические и типовые ГОСТ 26964 - 86.
Международной организацией по стандартизации (ISO) разработаны единые правила испытаний автомобильных двигателей (1585-82 и 2534-74), рекомендованные для всех стран. Им соответствует стандарт СЭВ 765—77. В нашей стране испытания автомобильных двигателей регламентированы ГОСТ 14846—81. По методике определения мощностных и экономических показателей этот стандарт соответствует стандартам ISO и СЭВ. Дополнительно в него включены испытания на безотказность и некоторые другие методы испытаний. В отдельных странах применяются национальные стандарты, которые отличаются от международных по комплектности испытуемого двигателя, формулам приведения к стандартным условиям и др. Это приводит к тому, что для одного и того же двигателя могут быть получены различные показатели, в зависимости от стандартов, по которым он испытывался. Наряду со стандартом ISO в международных каталогах часто встречаются показатели, определенные по стандартам DJN (ФРГ) и SAE (США).
Для того чтобы всесторонне оценить работу двигателя, необходимо знать его показатели при всех возможных скоростных и нагрузочных режимах. При установившихся режимах измерения проводят при постоянных значениях температуры двигателя, состава смеси, угла опережения зажигания, нагрузки и других параметров. При переменных режимах работы двигателя, близких к эксплуатационным, его показатели определяют при совокупности различных режимов работы двигателя (циклах), которая устанавливается специальными правилами или стандартами. Испытания проводят на тормозном стенде с программным управлением или с ручным управлением, но по специальной программе.
Тормозной стенд снабжен приспособлениями для установки и закрепления на нем двигателя, тормозного устройства, предназначенного для поглощения мощности, развиваемой двигателем, и органами управления двигателем. Стенд оборудован следующими системами: питания двигателя топливом, охлаждения двигателя и отвода отработавших тазов. Управление двигателем может быть ручным или автоматическим. В первом случае изменение режимов работы, частоты вращения, положения дроссельной заслонки, угла опережения зажигания и другие операции производятся вручную. Во втором случае режимы работы изменяются автоматически по заданной программе. Автоматическое управление обеспечивает хорошую повторяемость заданной программы. Это особенно важно при проведении сравнительных испытаний на переменных режимах работы двигателя, при ускоренных испытаниях и исследовательских работах.
Кроме того, стенд должен быть оборудован всем необходимым для проведения измерений: приборами или системами механического типа и управляемыми вручную, а также электрическими и электронными приборами, аппаратурой и устройствами, обеспечивающими безынерционность измерений, дистанционную передачу показателей в удобном для обработки виде.
Выпускная квалификационная работа на тему «Модернизация пневмосистемы стенда для серийных испытаний двигателей» состоит из следующих разделов: обзор и анализ научно-технической и патентной литературы, конструкторско- расчётной части.
В первой части дипломного проекта были рассмотрены аналоги стенда для испытания двигателей, а именно возможность проведения испытаний различных двигателей на этих стендах, произведён обзор двигателей как производства КамАЗ, так и производства ЯМЗ устанавливаемые на автомобили КамАЗ различных модификаций и пользующиеся наибольшим спросом, рассмотрены патенты на пневмоустройства и пневмоаппаратуры при анализе которых был использован один из патентов.
В конструкторско-расчётной части были произведены следующие расчёты: энергетический с выбором размеров пневмоцилиндров и определением предельной мощности привода, гидравлический с подбором пневмоаппаратуры, трубопроводов, расчёт по проектированию пневмоцилиндра перемещения патрубка подвода воды для двигателя КамАЗ, а так же расчёт надёжности модернезированного пневмопривода.
