- •Министерство образования республики беларусь
- •Министерство образования республики беларусь
- •Содержание
- •1. Тепловой расчёт и определение основных размеров двигателя 8
- •2. Динамический расчёт. Порядок выполнения расчёта для поршневого двигателя 20
- •3. Расчёт деталей кривошипно-шатунного механизма 29
- •4. Расчёт деталей механизма газораспределения 82
- •1. Тепловой расчёт и определение основных размеров двигателя
- •1.1 Процесс впуска
- •1.2 Процесс сжатия
- •1.3 Процесс сгорания
- •1.4 Процесс расширения
- •1.9 Построение индикаторной диаграммы
- •2. Динамический расчёт. Порядок выполнения расчёта для поршневого двигателя
- •2.1. Перестроение индикаторной диаграммы
- •2.2. Построение графиков сил Рj и pσ
- •2.3. Построение графиков сил т и к.
- •2.4. Построение графика суммарного крутящего момента
- •2.5. Построение полярной диаграммы нагрузок на шатунную шейку
- •3. Расчёт деталей кривошипно-шатунного механизма
- •3.1 Расчёт гильзы цилиндра и корпуса цилиндра
- •3.2 Расчёт силовых болтов
- •3.3 Расчёт поршневой группы
- •3.3.1 Расчёт головки поршня
- •3.3.2 Расчёт юбки поршня
- •3.3.3 Расчёт диаметров головки и юбки поршня
- •3.3.4 Расчёт поршневого кольца
- •3.3.5 Расчёт поршневого пальца
- •3.4 Расчёт шатуна
- •3.4.1. Расчёт поршневой головки шатуна
- •3.4.2. Расчёт стержня шатуна
- •3.4.3 Расчёт крышки шатуна
- •3.4.4 Расчёт шатунных болтов
- •3.5 Расчёт коленчатого вала
- •3.5.1. Расчёт коренной шейки
- •3.5.2. Расчёт шатунной шейки
- •3.5.3. Расчет щёк коленчатого вала
- •4. Расчёт деталей механизма газораспределения
- •4.1 Профилирование безударного кулачка методом «Полидайн»
- •4.1.1 Определение основных параметров для впускного клапана
- •4.1.2. Профилирование впускного кулачка.
- •4.1.3 Определение основных параметров для выпускного клапана
- •4.1.4. Профилирование впускного кулачка
- •4.2. Расчётная схема и силы, действующие в клапанном механизме
- •4.3 Расчёт пружины клапана
- •4.3.1 Определение предварительных параметров пружины
- •4.3.2 Определение геометрических параметров пружины
- •4.4 Проверочный расчёт деталей грм
- •4.4.1 Проверочный расчёт пружин
- •4.4.2 Расчёт распределительного вала
- •4.4.3 Расчёт толкателя
- •4.4.4.Расчёт штанги
- •4.4.5. Коромысло привода клапана
- •5.2. Расчёт масляного радиатора
- •5.3. Расчёт подшипника скольжения
- •5.4. Расчёт фильтра очистки масла
- •6. Расчёт системы охлаждения
- •6.1 Расчёт радиатора
- •6.2 Расчёт вентилятора
- •6.3 Расчёт водяного насоса
- •7. Расчёт системы питания
- •7.1. Расчёт топливного насоса высокого давления
- •7.2. Расчёт форсунки
- •7.3. Расчёт топливного аккумулятора
- •8. Расчёт системы пуска
- •Заключение
- •Литература
8. Расчёт системы пуска
Для пуска двигателя необходимо, чтобы частота вращения его вала обеспечивала условия возникновения и нормальное протекание рабочих циклов в двигателе.
Выбираем масло марки М10Г2. В соответствии с требованиями ГОСТ 8581-78 предельной температурой холодного запуска автотракторных дизелей со штатной пусковой системой считают -10С.
Выбираем пусковую частоту .
Момент сопротивления при вязкости масла :
(316) |
где диаметр цилиндра,
коэффициент, учитывающий влияние размеров поверхностей трения на момент сопротивления,.
Расчётное значение момента сопротивления:
(317) |
где показатель степени, зависящий от частоты вращения,.
По графику (рисунок 6.10 [4]) для температуры -10С вязкость масла
Требуемая мощность пусковой системы:
(318) |
Мощность стартера для запуска двигателя составляет 4,37 % от мощности двигателя.
Заключение
В результате проделанной работы был спроектирован дизельный 4-х цилиндровый двигатель с водяным охлаждением, предназначенный для установки на грузовой автомобиль категории N2.
По результатам теплового расчёта видно, что двигатель работает в допустимом температурном режиме и при допустимом давлении. Давление в конце сгорания составляет 15,18 МПа, а температура в конце сгорания 2097 К. В тепловом расчёте были определены также основные размеры и параметры двигателя. Диаметр цилиндра , ход поршня, литраж двигателя, эффективная мощность, эффективный момент.
Проведя кинематический и динамический расчёт видно, что путь, скорость и ускорение поршня, а также силы, действующие на кривошипно-шатунный механизм, не выходят за рамки допустимых значений.
В результате проделанного прочностного расчёта деталей поршневой и шатунной группы видно, что вышеназванные детали испытывают в процессе работы напряжения, лежащие в допустимых пределах.
Расчёт системы охлаждения, смазывания, пуска и газораспределительного механизма показал, что они обеспечивают заданные режимы работы, что в свою очередь, обеспечивает работу всего двигателя в целом.
Литература
1. Методическое пособие. По курсам «Теория рабочих процессов ДВС» и «Динамика ДВС» для студентов специальности 37.01.01., Мн., ЗАО «Техноперспектива», 2001.
2. Расчёт и конструирование автомобильных и тракторных двигателей (дипломное проектирование): Учеб. Пособие для вузов /Б.Е. Железко, И.К. Русецкий и др. – Мн.: Выш. Шк., 1987.
3. Д.Н. вырубов, С.И. Ефимов, Н.А.. Иващенко и др.; Под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. Двигатели внутреннего сгорания: конструирование и расчёт на прочность поршневых и комбинированных двигателей.-4-е изд., пераб.и доп.-М.: Машиностроение, 1984.-384 с. , ил.
4. Железко Б.Е. Основы теории и динамики автомобильных и тракторных двигателей: [Учеб. пособие для вузов].- Мн.: Выш. школа, 1980.-304 с., ил.
5. Колчин А. И., Демидов В. П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: [Учеб. пособие для вузов].- 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш. школа, 2008. - 496 с., ил.