Разработка методики расчета и конструкции автоматического натяжителя ремня привода агрегатов комбинированного дизеля на основе многопараметрического анализа условий его работы
Введение
Глава 1. Обзор конструкций ременных приводов агрегатов
современных дизелей
1.1 Общие сведения о ременных передачах 10
1.2. Схемы ременных приводов в современных ДВС 14
1.3. Основные конструктивные особенности компонентов ременного
привода агрегатов ДВС 17
1.4. Патентный поиск 26
1.5. Факторы, влияющие на работу ременного привода агрегатов ДВС 27
Выводы по главе 1. Постановка задач исследования 30
ГЛАВА 2. Расчет ременного привода агрегатов для дизельного двигателя V84H 12,0/13,0 31
2.1. Методики расчета ременного привода агрегатов 31
2.2. Анализ существующих схем ременного привода агрегатов дизельного двигателя V84H 12,0/13,0 43
2.3. Опытные исследования с целью оценки влияния различных факторов на работоспособность ременного привода агрегатов 46
2.4. Выбор оптимальной схемы ременного привода агрегатов для дизельного двигателя V84H 12,0/13,0 и подготовка исходных данных для проведения расчета 52
2.5. Расчет ременного привода агрегатов дизельного двигателя V84H
12,0/13,0 53
ГЛАВА 3. Испытания спроектированного ременного привода агрегатов в составе двигателей 65
3.1. Стендовые испытания ременного привода агрегатов в составе
двигателей V84H 12,0/13,0 Евро-4,5 65
3.2. Эксплуатационные испытания ременного привода агрегатов в со¬
ставе двигателя V84H 12,0/13,0 Евро-4 69
3.3. Испытания на безотказность двигателя V84H 12,0/13,0 71
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 73
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 74
ПРИЛОЖЕНИЯ
Актуальность: при растущих требованиях потребителей к техническим характеристикам АТС и водителей к комфорту количество навесных агрегатов на двигателе и их потребляемая мощность увеличиваются. Для большинства современных ДВС приведение в действие агрегатов осуществляется с помощью ременного привода. Ремень привода агрегатов выполняет ответственную функцию. Он должен обеспечить надежную, без проскальзывания, передачу крутящего момента двигателя от коленчатого вала к навесным агрегатам, обеспечивающим нормальную работу систем двигателя и автомобиля. В настоящее время без современной ременной передачи невозможно обеспечить выполнение требований по термостойкости, минимальному уровню шума, стойкости к нагрузкам, вибрациям, воздействию воды и масла; кроме этого невозможно грамотно скомпоновать моторный отсек автобуса или грузового автомобиля, разместив в свободном доступе для обслуживания и замены такие важные агрегаты, как генератор, насос и вентилятор системы охлаждения, компрессор климатической установки.
Проанализировав рекламации по ременному приводу агрегатов серийных двигателей КАМАЗ за 2014-2015 гг. (в год количество таких рекламаций составляет порядка 30-50 шт.), можно выявить основные дефекты:
- смещение, расслоение и обрыв ремня;
- износ, заклинивание и повышенный шум направляющего ролика;
- поломка корпуса и кронштейнов крепления генератора.
Надежность и ресурс ременного привода агрегатов зависит от множества различных факторов: компоновочной схемы, режимов работы ДВС, условий окружающей среды, способа регулировки натяжения ремня, человеческого фактора при изготовлении, сборки и эксплуатации автомобилей и др.
Цель работы: теоретическая и экспериментальная оценка влияния раз-личных факторов на работу ременного привода агрегатов комбинированного ДВС и совершенствование методики расчета ременного привода агрегатов с учетом многопараметрического анализа его работы.
Объект исследований: ременный привод агрегатов комбинированного дизеля У8ЧН 12,0/13,0.
Метод исследования: в работе применены методы теоретического и опытного исследования.
Достоверность результатов: исследования обеспечивается применением известных и апробированных на практике положений теории подобия, использованием аттестованного высокоточного испытательного оборудования и средств измерения.
Научная новизна работы заключается в следующем:
1. Разработан общий подход к проектированию современного ременного привода агрегатов ДВС;
2. Проведена оценка влияния на работоспособность ременного привода различных факторов: компоновочная схема, режимы работы двигателя и др.
Практическая значимость: предложенная методика расчета позволит спроектировать надежный ременный привод агрегатов ДВС, отвечающий со-временным требованиям, с учетом факторов, влияющих на его работоспособность.
Основные положения, выносимые на защиту:
- методика расчета ременного привода агрегатов ДВС;
- компоновочная схема ременного привода агрегатов комбинированного дизеля У8ЧН 12,0/13,0 и конструктивные особенности его основных компонентов;
- результаты опытного исследования разработанного привода агрегатов.
Апробация работы: основные результаты работы докладывались на следующих конференциях:
- Всероссийская научно-практическая конференция «VIII Камские чтения» в НЧИ КФУ в 2016 году;
- Международная научно-техническая конференция «Двигатель-2017» в МГТУ им. Н.Э. Баумана в 2017 году;
- Итоговая образовательно-научная конференция студентов в НЧИ КФУ в 2017 году (доклад отмечен дипломом I степени);
- Всероссийская научно-практическая конференция «IX Камские чтения» в НЧИ КФУ в 2017 году (доклад отмечен дипломом I степени);
Также получен патент № RU 166101 U1 Полезную модель «Кронштейн крепления натяжителя ременного привода агрегатов».
Публикации:по материалам работы опубликованы:
- статья «Обзор конструкций ременных приводов агрегатов современных дизелей» в сборнике докладов «VIII Камские чтения»: всероссийская научно-практическая конференция (2016г. Часть 1);
- статья «Влияние компоновочной схемы и режимов работы двигателя на работу ременного привода агрегатов» в сборнике докладов «Двигатель-2017»: международная научно-техническая конференция (2017 г.)
- статья «Факторы, влияющие на работу ременного привода агрегатов двигателя» в сборнике докладов «IX Камские чтения»: всероссийская научно-практическая конференция (2017г. Часть 1);
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав, заключения, списка литературы из 34 наименований. Содержание работы изложено на 90 страницах машинописного текста, включая 45 рисунков, 6 таблиц и 3 приложения.
По результатам проделанной работы:
1. Детально изучены конструктивные особенности, требования к современным ременным приводам агрегатов ДВС, а также факторы, влияющие на работоспособность ременных передач;
2. Проведены опытные исследования с целью оценки влияния различных факторов на работоспособность ременного привода агрегатов.
3. Уточнена методика расчета ременного привода агрегатов ДВС с учетом многопараметрического анализа его работы.
4. Проведен расчет по уточненной методике ременного привода агрегатов дизельного двигателя V84H 12,0/13,0.
5. Спроектирована схема ременного привода агрегатов с автоматическим натяжителем ремня для двигателя V84H 12,0/13,0, отвечающая современным требованиям.
6. Проведены опытные исследования спроектированного ременного привода агрегатов оценки работоспособности и возможности внедрения в серийное производство.
