1.7 Механизм газораспределения

Газораспределительный механизм двигателя служит для регулирования процессов впуска горючей смеси в цилиндры и выпуска из них отработавших газов в соответствии с принятым для данного двигателя порядком работы цилиндров, фазами газораспределения и частотой вращения.

В двигателе применен клапанный распределительный механизм с верхним однорядным расположением клапанов.

Распределительный вал - стальной кованый; имеет пять опорных шеек. Шейки опираются на втулки, свернутые из сталебаббитовой ленты и запрессованные в отверстия в перегородках блока цилиндров.

Кулачки по ширине шлифованы на конус. Коническая поверхность кулачка в сочетании со сфериче ским торцом толкателя при работе двигателя сообщает толкателю вращательное движение. Вследствие этого износ направляющей толкателя и его торца делается равномерным и небольшим.

Распределительный вал приводится от коленчатого вала косозубой шестерней. Применение текстолита обеспечивает бесшумность работы шестерен.

Распределительный механизм закрыт сверху крышкой коромысел,

штампованной из листовой стали. Крышка коромысел крепится через резиновую прокладку к головке цилиндров шестью винтами.

1.8 Система смазки

Система смазки – комбинированная: под давлением с разбрызгиванием. Система смазки состоит из маслоприемника, масляного насоса, масляных каналов, масляного фильтра, редукционного клапана, масляного картера, стержневого указателя уровня масла, маслоналивного патрубка, крышки горловины для заправки масла, масляного радиатора, предохранительного клапана и запорного клапана.

На указателе уровня масла имеются метки: высшего уровня – II и низшего уровня – 0. Уровень масла должен находиться вблизи метки – II не превышая её.

9. Система охлаждения

Система охлаждения двигателя – жидкостная с принудительной циркуляцией. Система состоит из водяной рубашки, окружающей цилиндры и головку цилиндров двигателя, водяного насоса, радиатора с жалюзи, расширительного бочка, вентилятора, термостата, предохранительных клапанов в пробках радиатора и расширительного бачка и сливных краников. В систему так же включен радиатор отопления кузова.

Поддержание правильного температурного режима работы двигателя оказывает решающее воздействии е на износ двигателя и экономичность его работы. Наиболее выгодный режим лежит в пределах 85 – 90°С. Указанная температура поддерживается при помощи термостата, действующего автоматически, и жалюзи, управляемых водителем. Для контроля температуры охлаждающей жидкости имеется указатель температуры, датчик которого ввернут в головку цилиндров. Кроме того на щитке приборов имеется сигнальная лампа, загорающаяся красным светом., при повышении температуры охлаждающей жидкости до 104-109°С.

2 Тепловой расчет

2.1 Цель теплового расчета

Определить параметры рабочего тела в характерных точках рабочего цикла для определения технико-экономических показателей модернизируемого двигателя и построения индикаторной диаграммы.

2.2 Выбор и обоснование исходных параметров для теплового расчета

Тип двигателя

Так как прототипом проектируемого двигателя является серийно выпускаемый двигатель, то для снижения расходов на модернизацию производства, сохранения максимально возможной унификации с прототипом, оставляем карбюраторный двигатель как наиболее массовый для применения на легковых автомобилях. КБД имеют преимущества перед дизелями по массовым, скоростным и тяговым показателям, уровню шума и стоимости изготовления.

Степень сжатия

Для двигателей с искровым зажиганием =(611). =7,2 (по заданию кафедры).

Отношение хода поршня к диаметру цилиндра

Для проектируемого двигателя значение отношения S/D принимаем меньше 1.

Число и расположение цилиндров

Остаются неизменными, т.е. четыре цилиндра расположенных в ряд.

Частота вращения коленчатого вала

Для легковых автомобилей с КБД n = (40006000) мин^-1.

n=4800 мин^-1 (по заданию кафедры).

Способ смесеобразования и форма камеры сгорания

КБД является двигателем с внешним смесеобразованием. Камера сгорания должна: обеспечить высокое наполнение цилиндра, эффективность протекания процесса сгорания (с наименьшей токсичностью продуктов сгорания и использования выделившейся теплоты), а также высокую степень очистки от отработавших газов и наполнение цилиндров свежим зарядом, оптимальную степень турбулизации на впуске и сжатии, возможность повышения степени сжатия при одновременном снижении склонности к детонационному горению, уменьшение длительности горения.

Коэффициент избытка воздуха

=0,85. (По заданию кафедры).

Вид и марка применяемого топлива

Применяем жидкое топливо нефтяного происхождения - бензин марки АИ-92, для обеспечения бездетонационного сгорания.

Выбор и обоснование исходных данных для теплового расчета

Давление окружающей среды Р₀ - постоянная величина. Р₀=0,1МПа

Температура окружающей среды Т₀ (атмосферного воздуха). Принимается среднее значение Т₀=288 К.

Давление остаточных газов Р_r, МПа, определяется давлением окружающей среды, в которую происходит выпуск отработавших газов и оборотами двигателя.

.

Температура остаточных газов T_r, К, для КБД изменяется в пределах 900 - 1100 К[2] . При увеличении  и  - Т_r снижается, а при увеличении n увеличивается. Принимаем

Степень подогрева заряда на впуске Т=0 - 20 К[2]. При увеличении диаметра цилиндра D, увеличении n и  - Т уменьшается. Принимаем

.

Коэффициент сопротивления С изменяется в пределах 2,5 - 4,0. Он учитывает падение скорости свежего заряда после входа его в цилиндр и гидравлические сопротивления впускной системы двигателя. Принимаем С = 3.

Средняя скорость воздуха в проходных сечениях впускных клапанов W_кл может достигать 150 м/с. Эта скорость зависит от диаметра впускного клапана и частоты вращения коленвала. При уменьшении диаметра впускного клапана и увеличении n, средняя скорость W_кл увеличивается. Она ориентировочно определяется по зависимости.

Показатель политропы сжатия (условный) n₁=1,32 - 1,40. При повышении n увеличивается и n₁; при повышении средней температуры процесса сжатия n₁ - уменьшается; с уменьшением интенсивности охлаждения двигателя n₁ - увеличивается; с уменьшением отношения поверхности охлаждения к объему цилиндра n₁ - увеличивается. Учитывая все это принимаем n₁=1,36.

Коэффициент эффективного теплоиспользования _z=0,85 - 0,92 это параметр, учитывающий потери теплоты в процессе сгорания.

Коэффициент полноты индикаторной диаграммы учитывает уменьшение теоретического среднего индикаторного давления вследствие отклонения действительного процесса от расчетного. Принимаем _i=0,95.