Главная       Продать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Тех. курсовые работы > автомобили
Название:
Расчет автомобильного двигателя Зил – 130

Тип: Курсовые работы
Категория: Тех. курсовые работы
Подкатегория: автомобили

Цена:
0 руб



Подробное описание:

Реферат
В данном проведен расчет с целью закрепления знаний по тео-рии ДВС и привития будущим специалистам в области эксплуатации автомобильного транспорта, умений и навыков в применение теории и научных методов анализа к решению практических задач, связан-ных с расчетом и эффективной эксплуатацией силовых агрегатов этих машин.
Курсовой проект включает выбор и обоснование конструктивных параметров проектируемого или модернизируемого двигателя и исходных данных для выполнения теплового расчета: тепловой расчет двигателя; анализ полученных результатов теплового расчета и построение индикаторной диаграммы.
Результаты курсового проекта ДВС представляются в виде расчетно-пояснительной записки, которая для студентов является частью расчетно-пояснительной записки к курсовому , дипломному проекту.
Расчетно-пояснительная записка к тепловому расчету состоит из следующих разделов:
Введение
1. Выбор и обоснование конструктивных параметров двигателя и исходных данных для теплового расчета.
2. Исходные данные и результаты расчетов на ПК с использованием учебной программы или собственный тепловой расчет ДВС.
3. Анализ результатов теплового расчета.
4. Построение индикаторной диаграммы ДВС.
5. Динамический расчет.
6. Расчет системы.
7. Расчет детали

 

 

 


ВВЕДЕНИЕ.

Заданием курсового проектирования по дисциплине «Автомобильные двигатели» является научить студентов умениям и навыкам в применении теории двигателей внутреннего сгорания и научных методов анализа к ре-шению практических задач, связанных с расчетом и эффективной эксплуата-цией силовых агрегатов и машин.
Курсовой проект состоит из таких основных частей:
–– тепловой расчет, которому предшествует описание основных технических характеристик, систем, конструктивных особенностей выбранного прототипа (двигателя);
–– динамический расчет;
–– расчет на прочность детали ДВС;
–– расчет механизма и системы ДВС.
Тепловой расчет включает: выбор и обоснование конструктивных пара-метров проектируемого или модернизируемого двигателя, и исходных данных для выполнения теплового расчета; тепловой расчет двигателя; анализ полученных результатов теплового расчета и построение индикаторной диа-граммы. В задание на тепловой расчет включают преимущественно четырех-тактные поршневые двигатели. При динамическом расчете закрепляют знания по курсу в разделе «Динамика кривошипно-шатунного механизма ДВС»; прививаются навыки определения сил и моментов, действующих в ДВС при его эксплуатации. Выполняется динамический расчет после теплового, а ре-зультаты используют для поверочного расчета на прочность основных дета-лей КШМ, ДВС и подбора маховика. После расчета основных систем и расчета деталей на прочность студент делает сравнение полученных резуль-татов.

 

 

 

 


1.Описание основных технических характеристик систем, конструктивных особенностей двигателя Зил-130.


1.1 Описание прототипа.

Модель Зил - 130, четырехтактный, V- образный, 8 – цилиндровый, диа-мет¬ром цилиндров – 100 мм, ход поршня – 95 мм, рабочим объемом – 6 дм3 , номинальная мощность – 110.3 кВт или 150 л.с. при 3200 об/мин, макси-мальный крутящий момент при 2500 об/ мин. 41,0 кг м, удельный расход топлива ge=380 г/кВт * ч, степень сжатия ﻉ= 6,5, порядок работы 1-5-4-2-6-3-7-8.

1.2 Особенности двигателя.

1. Модель 130 ;
2. Номинальная мощность 150 л.с или 110.3 кВт;
3. Отношение хода поршня к диаметру 0,950;
4. Число и расположение цилиндров 8 – V;
5. Степень сжатия 6,5
6. Диаметр цилиндров 100 ;
7. Ход поршня 95 ;
8. Рабочий объем цилиндра 6 л. или 5,966 дм3 ;
9. Скорость поршня 10,1 м/с ;
10.Максимальный крутящий момент 402,1 Н/м, или 41,0 кг * м ;
11.Частота вращения коленчатого вала
при максимальном крутящем моменте 1700 мин -1 ;
12.Среднее эффективное давление при но-
минальной мощности 0,74 мН/ м 2 или 7.1 кг/см 2 ;
13.Среднее эффективное давление при ма-
ксимальном крутящем моменте 0,80 мН/м 2 или 8,2 кг/ см 2 ;
14.Минимальный удельный расход топлива 326 г/ кВт * ч или 240 г/л.с * ч;
15.Расположение клапанов верхнее;
16.Охлаждение жидкостное.

 

 

 



1.2 Система газораспределения.
Газораспределительный механизм у автомобиля Зил-130 состоит из распре-делительных шестерень , распределительного вала и деталей которые фиксируют его положение и препятствуют его осевому перемешению , толкателей , штанг и
их осей и стоек , клапанов и их направляюших втулок , коромысел и седлов кла-панов, пружины и детали их крепления.
Детали газораспределительного механизма приводятся в движение парой шестерень , которые в свою очередь приводятся в движение с помошю передачи крутящего момента от коленчастого вала автомобиля к шестерням.
Распределительный вал у автомобиля кованный , изготовленный из Стали 45.Вал вращяется в пяти потшипниках, которые являют собой втулки.Первые че-тыре втулки одинаковые , а последняя пятая изготовленная из более тонкой лен-ты.Профили у впускных и выпускных кулачков разные.

 


Рисунок 1.1- Схема газораспределительного механизма.
А-Отверстие в толкателе для слива масла;1- толкатель;2- нижний наконечник штанги;3- штанга;4- клапан;5- направляющяя втулка;6- верхний наконечник;7- коромысло;8- контрогайка;9- регулеровочный винт;10- ось коромысел;11- су-харь;12- втулка;13- тарелка;14- пружина;15- опорная шайба;16- седло клапана.
Толкатели изготовленные из Стали 35, на рабочем торце имеет наплавку из отбеленного чугуна . На боковой цилиндричной поверхности толкатель имеет два отверстия для стока масла из внутренней полости.Вытикаюшим маслом из этих отверстий смазываются боковые поверхности толкателей и кулочки распредели-тельного вала.
Штанги толкателей имеют на конце напрессованные стальные наконечни-ки.Для компенсации тепловых изменений розмеров штанги изготовляются из дю-ралюминия.
Коромысла клапанов вылиты из стали.Зазор между поверхностью коро-мысла и клапана должен состовлять 0,25 - 0,30 мм на холодном двигателе.Клапана изготовлены из жаростойких сталей: впускной – с хромированной кремнием 4х9с2, а выпускной – из хромоникелькремнистой ЕИ992 . Кроме этого на рабочую фаску впускных клапанов наплавлен хромоникелевый сплав.

1.3 Детали кривошипно-шатунного механизма.
У автомобиля Зил-130, поршни изготовлены из алюминиевого сплава АЛ30 и термически оброботаны.
Рисунок 1.2 - детали кривошипно-шатунного механизма.
1- вкладыш коренных потшыпников;2- кольцо осевого смещения;3- кольцо осево-го смещения ;5-коленчятый вал;6- вкладыш шатунных потшыпников;7- храповик ;8- крепёжный болт ;9- шкив;10- ступица;12- шестерня привода ГРМ ;13- махо-вик;14- потшипник первичного вала;15- болт крепёжный ;16- болт шатунный;17- шатун;18- втулка верхней головки шатуна;19- кольца компрессионные и маслосёмные;20- поршень;21- палец поршневой;22- кольцо стопорное;23- крышка коренных потшипников;24- шпилька коренной крышки;25- стопорная пластина ;26- болт крепёжный коренной шпильки.
Для улучшения приробатывания поршни покрываются слоем олова толши-ной 0,004 – 0,006 мм.
Поршневые пальцы плаваюшего типа, изготовленные из Сталь45.Наружная поверхность пальца закалена на глубину 1 – 1,5 мм. Шатуны кованные изготовле-ны из Сталь45Г2.На одной шатунной шейке устонавливается два шатуна, которые касаются друг-друга непосредственно своими верхними головками.Крышку и ша-тун растачивают вместе поэтому, крышки нельзя переставлять с одного шатуна на другой.
Коленчятый вал- пятиопорный, отлитый из высокопрочного чугуна з полы-ми шатунными и коренными шейками.Коленчатый вал имеет шесть противовесов для уравновешивания сил инерции.К фланцу заднего конца коленчятого вала кре-пится маховик четырьмя термообработанными болтами.Вкладышы шатунных и коренных шеек залиты антифрикцыонным слоем.

 

1.4 Система охлаждения.

Система охлаждения у двигателя – жидкосного типа,закрытая с непосред-ственной циркуляцией охлождаюшей жидкости.
Система охлаждения состоит из: водяной рубашки в блоке цилиндов, окру-жаюшие гильзы, водяного насоса, радиатора с встроенными жалюзи,вентелятора, термостата, пробки и т.д.
Наилучший тепловой режим находится в приделах таких температур охло-ждающей жидкости 80 – 90 С.Эта температура потдерживается автоматически действуя термостатом и жалюзи, упровляемыми водителем.Проверка натяжителя приводных ремней необходима.Для слива жидкости из системы в нижней части радиатора находица сливной краник-отстойник. Во время работы двигателя, цир-куляция охлождающей жидкости осушествляется центробежным насо-сом,жидкость пот давлением поступает в водораспределительный канал и в во-дяную рубашку блока цилиндров,затем она собирается в водоотводящем патруб-ке.Из водоотводящего патрубка нагретая жидкость поступает обратно в радиатор, а где отдаёт тепло потоку воздуха , создоваемый вентилятором, а затем вновь по-ступает к водяному насосу.

 

 

 

 

 

 


Рисунок 1.3 – Система охлаждения.
1- Крышка радиатора;2- заливная горловина;3- хомут;4- пробка;5- патрубок об-ратки;6- водяной насос;7- перепускной канал;9- корпус термостата;10- термо-стат;11- трубопровод;12- датчик термостата;13- центральный канал;16- канал об-ратки;17- краник слива отстоя;19- водяная рубашка двигателя;20- корпус водяного насоса;21- патрубок подачи воды к помпе;22- краник для слива отстоя;23- нижняя чясть радиатора;24- ремень привода водяного насоса;25- трубки радиатора;26- жалюзи.

1.5 Система смазки.

У автомобиля Зил – 130 очень сложная система смазки.Из переднего конца правого магистральногоканала масло подаётся для смазки компрессора.В средней шейке распределительного вала предусмотрены отверстия, при совпадении кото-рых с отверстиями в блоке цилиндров ,один раз за оборот распределительного ва-ла, масло подаёцав каналы, выполненные в каждой головке блока.Из этого канала через паз на опорной поверхности стойки оси коромысел и хахор между стенками отверстия в стойке и болтом,проходящим черех стойку масло поступает вовну-тырь полой оси коромысел, из которой через отверстия в её стенке поступает к втулкам коромысел.
Из зазора между осью коромысел и отверстием в коромысле масло через канал ,выполненный вкоротком плече коромысла ,поступает для смазки сфериче-ских опор штанг , а также для смазки клапанов и механизмов вращения клапанов,к которым масло поступает самотёком .


Рисунок 1.4- Схема системы смазки.
1- Масляный радиатор;2- кран масляного радиатора;3- клапан;4- масляный трубо-провод;5- фильтр центробежной очистки масла;6- трубопровод ;7- главная масля-ная магистраль;9-10-секции масляного насоса;11- редукционный клапан;12- тру-бопровод всасываюший;13- маслоприёмник;14- масляный картер;16- масляный канал в коленчатом вале;17- трубопровод;18- трубка подачи масла.

 

1.6 Группа шатуна.

Нижняя головка стального кованного шатуна разъемная, в ней устанав-ливаются шатунные вкладыши. Шатун обрабатывается вместе с крышкой, по-этому она невзаимозаменяема с крышками других шатунов. Чтобы при сбор-ке не перепутать крышки шатунов, на шатуне и его крышке (сбоку) имеется клеймо номера цилиндра, в который они устанавливаются. При сборке цифры на шатуне и крышке должны находится на одной стороне.

 


1.7 Группа коленчатого вала.

Коленчатый вал отлит из стали и имеет пять опорных (коренных) шеек, закаленных токами высокой частоты на глубину 2–3 мм. В заднем конце коленчатого вала имеется гнездо для установки подшипника ведущего вала коробки передач.
Шатунные и коренные шейки коленчатого вала соединяются каналами, по которым подводится масло для смазки шатунных подшипников. Техноло-гические выходы каналов закрыты колпачковыми заглушками, которые за-прессованы и для надежности зачеканены в трех точках.
Осевое перемещение коленчатого вала ограничено двумя упорными по-лукольцами, установленными в блоке цилиндров по обе стороны заднего ко-ренного подшипника. С передней стороны подшипника ставится сталеалюми-ниевое полукольцо, а с задней –– металлокерамическое . До 1980 г. оба по-лукольца (переднее и заднее) устанавливались сталеалюминиевые. Металлоке-рамические и сталеалюминиевые полукольца имеют одинаковые размеры . При сборке двигателя полукольца подбираются по толщине, чтобы осевой свободный ход коленчатого вала был в пределах 0,06 – 0,26 мм.
Коленчатый вал балансируют отдельно от маховика. Поэтому эти дета-ли взаимозаменяемы по отдельности.
Для продления срока службы коленчатого вала предусмотрена возмож-ность перешлифовки шеек коленчатого вала при износе или повреждении их поверхностей. Шлифованием диаметры шеек уменьшаются на 0,25; 0,5; 0,75; 1,00 мм.
Вкладыши коренных и шатунных подшипников. Все они тонкостенные, биметаллические, сталеалюминиевые. Вкладыши 1-, 2-, 4-, и 5-го коренных подшипников имеют на внутренней поверхности канавку (с 1987 г. нижние вкладыши этих подшипников устанавливаются без канавки). Вкладыши цен-трального (3-го) коренного подшипника отличается от остальных вкладышей отсутствием канавки на внутренней поверхности и большей шириной. Все вкладыши шатунных подшипников без канавок одинаковы и взаимозаменяе-мые.
Вкладыши каждого подшипника состоят из двух одинаковых половинок. От провертывания они удерживаются выступами, входящими в соответ-ствующие пазы шатунного или коренного подшипника.
Номинальная толщина вкладышей коренных подшипников равна 1,831-0,007 мм, а шатунных подшипников 1,730-0,007 мм.
Маховик. Крепится к фланцу коленчатого вала шестью самоконтрящимися болтами, под которые подкладывается одна общая шайба. Заменять эти бол-ты какими – либо другими недопустимо. Расположение болтов таково, что маховик можно прикрепить к валу только в двух положениях. Метка служит для определения ВМТ в первом цилиндре. Центрируется маховик с колен-чатым валом передним подшипником ведущего вала коробки передач.
Маховик отливается из чугуна имеет стальной зубчатый венец для пуска двигателя стартером. Венец напрессовывается на маховик в горячем состоянии. Зубья венца для увеличения износостойкости и прочности закали-вают токами высокой частоты.

1.8 Система впуска.

Воздушный фильтр обеспечивает очистку воздуха, поступающего в карбюратор, от механических примесей. На двигателе устанавливают одно-ступенчатый воздушный фильтр масленного типа со сменным фильтрующим элементом, имеющим предочиститель. Воздушный фильтр имеет сезонную регулировку температуры забираемого воздуха. Корпус воздушного фильтра отштампован из стального листа. Корпус фильтра устанавливается на фланце карбюратора на четыре шпильки и крепится самоконтрящимися гайками. На карбюраторе фильтр уплотнен резиновой прокладкой. Крышка крепится тремя гайками, навернутыми на осях с дистанционными выступами . С наружной стороны надевается фильтрующий элемент из синтетической ваты для пред-варительной очистки воздуха (предочиститель), увеличивающий пылеемкость фильтра. фильтрующий элемент устанавливается в корпус и прижимается крышкой. Эластичные обода фильтрующего элемента обеспечивают эластич-ность соединений элемента с корпусом и крышкой. Корпус фильтра не имеет воздухозаборник холодного воздуха и патрубок забора подогретого воздуха из зоны выпускного коллектора отработавших газов. Патрубок отвода кар-терных газов соединяется шлангом с золотниковым устройством карбюратора. При работающем двигателе воздух поступает в корпус воздушного фильтра через воздухозаборник холодного воздуха из подкапотного пространства или через воздухозаборник теплого воздуха из зоны выпускного коллектора по гофрированному шлангу и патрубку. Воздух очищается предочистителем от крупных механических примесей, а бумажным фильтрующим картоном от мелких примесей и поступает в карбюратор за счет разрежения в цилиндре двигателя. Для сезонной регулировки температуры всасываемого воздуха крышка воздушного фильтра имеет с одной стороны сезонную перегородку, перекрывающую доступ воздуха из воздухозаборника или патрубка. При установке воздушного фильтра необходимо правильно располагать его крышку. Летом крышка ставится так, чтобы голубая метка “лето” совпадала с черной стрелкой на воздухозаборнике, а зимой – чтобы против стрелки на-ходилась красная метка “зима” на крышке фильтра. В нормальных условиях эксплуатации автомобиля через каждые 200000 км пробега необходимо заме-нять фильтрующий элемент. При эксплуатации по очень пыльным дорогам замену необходимо производить через каждые 100000 км пробега автомоби-ля. Впускная труба отливается из чугуна, крепится на шпильки через две уплотнительные металлоасбестовые или ферронитовые прокладки, общие с выпускным коллектором. впускная труба имеет площадку для установки кар-бюратора и четыре канала для подачи рабочей смеси в цилиндр двигателя. Труба имеет рубашку подогрева рабочей смеси. Образки . ующийся на хо-лодном двигателе конденсат бензина сливается наружу через дренажную трубку, запрессованную во впускную трубу и соединенную с приемной ка-мерой трубы. Чтобы , исключить заметное обеднение смеси на холостом ходу из-за подсоса воздуха, дренажная трубка имеет выходное отверстие диамет-ром (0,8+0,1) мм.

1.9 Выпускная система.

Выпуск отработавших газов производится через выпускной коллектор, приемную трубу, дополнительный и основной глушители. Приемная труба и глушители неразборные, соединяются между собой вдвиганием труб одной в другую и закрепляются стяжными хомутами. Причем одна из соединяемых труб имеет развальцованный конец с двумя продольными диаметрально рас-положенными прорезями. При сборке необходимо упомянутые прорези пол-ностью перекрывать вдвигаемой трубой. Выпускной коллектор отливается из чугуна, и имеет по четыре патрубка для отвода отработавших газов из четы-рех цилиндров с каждой стороны. Коллектор крепится шпильками к головке цилиндров через уплотнительные металлоасбестовые или ферронитовые про-кладки. Коллектор в нижней части имеет фланец, к которому крепится при-емная труба глушителей. Приемная труба состоит из фланца, двух труб, га-зоприемника, сваренного из двух штампованных половинок, закрытого с обеих сторон асбестовыми теплоизолирующими прокладками и тонкостенны-ми защитными кожухами. Приемная труба крепится на шпильках к выпуск-ному коллектору четырьмя латунными гайками, а также к кронштейну, за-крепленному к коробке передач хомутом. Между приемной трубой и коллек-тором устанавливается уплотнительная прокладка, изготовленная из листового асбеста, армированного стальной лентой. С 1988 года прокладка изготав-ливается из эластометалла. Прокладка и гайки одноразового использования. Глушители состоят из двух штампованных полукорпусов, сваренных между собой. Внутри глушителей помещены гофрированные трубы и перегородки, образующие камеры, из которых каждая подавляет шум определенного диа-пазона частот. Основной глушитель имеет два штампованных полукорпуса, перфорированные трубки и перегородки. Из которых две перегородки выпол-нены глухими. Под кожухи верхнего и нижнего полукорпусов для теплоизо-ляции и снижения шума заложен листовой асбест или другой изоляционный материал. Полукорпуса основного глушителя и внутренние перфорированных трубы для повышения коррозионной стойкости изготавливают из нержавею-щей стали. Дополнительный глушитель в отличие от основного имеет только одну глухую перегородку; перфорированные трубы расположены соосно и имеют дросселирующую диафрагму. Установка дополнительных диафрагм при ремонте автомобиля не рекомендуется ввиду дополнительных потерь мощ-ности двигателя на выпуск отработавших газов. глушители с трубами в сбо-ре крепятся к полу кузова двумя резиновыми ремнями за корпус основно-го глушителя и резиновой подушкой за выпускную трубу.


1.10 Система питания.

Система питания включает приборы подачи в карбюратор топлива и воздуха, приготовление горючей смеси и выпуск отработавших газов. Система питания состоит из топливного бака, топливного насоса, воздушного фильтра, карбюратора, впускной трубы, выпускного коллектора, глушителей и трубопроводов. Очистка топлива на автомобиле осуществляется топливными фильтрами, установленными на приемной трубке датчика топлива в баке, в топливном насосе и карбюраторе. Топливный бак стальной, сваренный из двух половинок. Вместимость топливного бака 80 л., включая и резерв 8 – 10л. Бак установлен сбоку под кузовом. на резиновой прокладке и закреплен к кузову двумя хомутами, стянутыми болтом. Заливная горловина бака вы-ведена сразу на улицу и закрывается глухой пробкой на резьбе. Для венти-ляции и доступа атмосферного воздуха топливный бак имеет шланг, который выведен вторым концом в нишу заливной горловины. Топливо, попавшее в петлю вентиляционного шланга при движение автомобиля по неровной дороге, образует жидкостный затвор, препятствует испарению топлива из ба-ка. Сверху на баке закреплен датчик уровня топлива в сборе с патрубком и приемной трубкой, снабженной топливным и сетчатым фильтром. Топливо-проводы изготовлены из стальных оцинкованных или освинцованных трубок. Топливопроводы соединены между собой, с баком, с топливным насосом, а также топливный насос с карбюратором, резиновыми шлангами в тканевой оплетке и закреплены стяжными хомутами с винтом и гайкой. На кузове топливопроводы закреплены пластмассовыми держателями. Отверстия для прохода топливопроводов загерметизированны резиновыми заглушками. Топливный насос –– диафрагменного типа, с механическим приводом, уста-новлен по середине розвала блока цилиндров, закреплен на двух шпильках через теплоизоляционную проставку и регулировочные прокладки, а также он снабжен рукояткой для ручной подкачки топлива. Подача насоса не менее 160 л/ч при частоте качания 2000 циклов в минуту. Давление, развиваемое насосом, 25 – 35 кПа. Привод топливного насоса осуществляется от эксцентрика вала привода масляного насоса и распределителя зажигания че-рез толкатель. Насос состоит из нижнего корпуса с рычагами привода, верх-него корпуса с клапанами и патрубками, диафрагменного узла и крышки. Диафрагменный узел имеет три диафрагмы: две верхние рабочие для подачи топлива, одну нижнюю предохранительную, работающую в контакте с кар-терным маслом и предохраняющую попадание топлива в картер двигателя при повреждение рабочих диафрагм. Между рабочими и предохранительной диафрагмами установлены дистанционные наружная и внутренняя прокладки. Наружная прокладка имеет отверстие для выхода топлива наружу при по-вреждение рабочих диафрагм. Диафрагма с тарелками и с внутренней дис-танционной прокладкой установлены на шток и закреплены сверху гайкой. Диафрагменный узел установлен между верхним и нижним корпусами насоса. Под диафрагменный узел на шток установлена сжатая пружина. Шток «Т» образным хвостовиком вставлен в прорезь балансира. Такая конструкция по-зволяет, не разбирая диафрагменный узел, снимать его с двигателя. В верхнем корпусе насоса установлены текстолитовые шестигранные всасывающий и нагнетательный клапаны. Клапана пружинами поджимаются к латунным седлам. Сверху к корпусу центральным болтом крепится крышка. Между корпусом и крышкой установлен пластмассовый сетчатый фильтр. Под дей-ствием разрежения топливо по патрубку через клапан заполняет рабочую полость. При сбеге эксцентрика с толкателя освобождается рычаг, балансир и шток с диафрагмой. Диафрагмы под действием пружины создают давление в рабочей полости, закрывают впускной клапан и через выпускной клапан по-дают топливо в поплавковую камеру карбюратора через патрубок.
При небольшом расходе топлива ход диафрагмы будет неполным, по-этому ход рычага частично будет холостым. Воздушный фильтр масляного типа, состоит из корпуса крышки и фильтрующего элемента.
На двигатели Зил - 130 устанавливается карбюратор К– 88АМ эмульси-онного типа, двухкамерный, с последовательным открытием дроссельных за-слонок. Карбюратор имеет сбалансированную поплавковую камеру, систему отсоса картерных газов за дроссельную заслонку.


1.11 Система пуска.

Двигатель Зил – 130 запускается посредствам передачи крутящего мо-мента от стартера к маховику двигателя ( зубчатым зацеплением ротора стартера с венцом маховика) и придания двигателю минимальных оборотов необходимых для пуска (образования рабочего процесса в цилиндрах двига-теля).


2. Тепловой расчет двигателя

Зил – 130..

 

2.1 Задание для теплового расчета.

Рассчитать рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя, предназначенного для грузового автомобиля (Зил – 130).
Эффективная мощность двигателя Ne=121 кВт при частоте вращения коленчатого вала 3360 мин-1 и числе цилиндров і=8. Топливо –– бензин А – 80, состава С =0,855, Н= 0,145 и низшая теплота сгорания топлива Нu=44000 кДж/кг.
Для расчета принимаем следующие значения (исходные данные):
µт=120кг/кмоль –– средняя молекулярная масса;
Т0=293 –– температура окружающей среды;
Р0= 0,1013 МПа –– давление окружающей среды ( воздуха);Рr=0,125 МПа –– давление остаточных газов, берем таким, так как данный двигатель быстроходный и остаточные газы приближаем ближе к верхнему при-делу;
Тr=1050 К –– температура остаточных газов, принимаем такую, так как дан-ный двигатель быстроходный и имеет высокую степень сжатия и вы-сокие обороты коленчатого вала;
∆Т = 10 К –– степень подогрева заряда, принимаем такой, так как данный двигатель имеет высокую частоту вращения коленчатого вала и высо-кую степень сжатия;
α = 0,9 –– коэффициент избытка воздуха, принимаем следующим, так как данный двигатель с искровым зажиганием, имеет высокую степень сжатия и в данном проекте была поставлена задача увеличить частоту вращения коленчатого вала и мощность на 5%;
ε = 8,2 –– степень сжатия, от размеров камеры сгорания, аргументирована быстроходностью двигателя;
ξ =0,87 –– коэффициент использования теплоты принимаем таким, так как данный двигатель работает на повышенной частоте вращения колен-чатого вала;
С = 3,5 –– коэффициент сопротивления впуску, принимаем таким так как кар-бюраторный двигатель имеет большие сопротивления на впуске из-за наличия карбюратора, значение коэффициента С выбирается ближе к верхнему пределу. Основное влияние на величину С оказывает частота вращения коленчатого вала. При увеличение n коэффициент увели-чивается.
ωвп= 70 м/с –– средняя скорость воздуха в проходных сечениях впускных кла-панов, эта скорость зависит от диаметра впускного клапана и частоты вращения коленчатого вала;
n 1= 1,35 –– показатель политропы сжатия воздуха выбран соответствии с па-раметрами конструкций двигателя;
n 2= 1,29 –– показатель политропы расширения воздуха взят таким, так как с увеличением продолжительности догорания топлива снижается отно-сительный теплообмен и утечки газов;
S/D = 0,9 –– соотношение хода поршня S = 90 мм к диаметру D = 100 мм;
l = 185 мм –– длина шатуна.

Все выше указанные параметры выбраны в соответствии с заданием на проектирование: номинальный расчет двигателя Зил – 130.

2.1.1 Параметры топлива.
Элементарный состав топлива по массе : С – углерод – 0,855; Н – водо-род – 0,145; средняя молекулярная масса 120 кг/ кмоль; низшая теплота сгора-ния 44000 кДж/кг.
2.1.2 Температура и давление окружающей среды.
Давление Р и температура Т принимаются соответственно:
Р0=0,1 МПа; Т0=293 К.

2.1.3 Давление остаточных газов.

Давление газов Рг определяется давлением среды в которую происходит выпуск отработавших газов тоесть Р0 в карбюраторных д.в.с.
Рг=(1,1….1,27)*Р0=0,127 МПа
На величину Рг влияет: частота вращения коленчатого вала, чем больше n тем больше величина дросселирования в впускном клапане, кроме того на величину Рг оказывает влияние сопротивление выпускной системы.
Двигатель Зил - 130 является довольно быстроходным и карбюраторным поэтому Рг= 1,27*0,1= 0,127 МПа.

 

2.1.4 Температура остаточных газов.

Для карбюраторных Тг = 900…1100 К, на ее значение оказывает в ос-новном влияние коэффициента избытка воздуха α, степень сжатия ε и часто-та вращения коленчатого вала n . Приэтом α и ε приводят к снижению Тг , но приэтом частота вращения увеличивает Тг . Поскольку ε , α , n в данном двигателе достаточно велики то принимаем Тг=1050 К.

 

2.1.5 Степень подогрева заряда.

Для карбюраторных двигателей ∆Т=10 – 20 К. На величину ∆Т оказыва-ет влияние диаметр цилиндра d , частота вращения n , степень сжатия ε .
При увеличение этих показателей ∆Т уменьшается. Поскольку ε и n доста-точно велики то принимаем ∆Т = 10 К.

2.1.6 Коэффициент избытка воздуха.

В цилиндре д.в.с. полное сгорание топлива может происходить при α >1.
В д.в.с. с искровым зажиганием скорость сгорания и мощность получаются при α = 0,85 – 0,95. В проекте была поставлена задача повысить мощность и обороты на 10 % . Этого можно достигнуть за счет обогащения смеси до α = 0,9.

2.1.7 Частота вращения коленчатого вала.

В карбюраторных д.в.с. с повышением n до определенного придела эффективность сгорания не ухудшается, однако уменьшается потеря тепла за цикл из-за сокращения времени на теплообмен между газом и стенками что повышает индикаторный к.п.д. В целом индикаторные показатели с ростом n улучшается до тех пор пока надежно работает система топливоподачи, когда не ухудшается коэффициент наполнения. Для расчета данного двигателя нам нужно обороты повысить на 10%, поэтому принимаем n = 3360 об/ мин.


2.1.8 Степень сжатия.

С увеличением степени сжатия повышается термический к.п.д., но при-этом повышается Рz , Тz и Рс , Тс . Увеличение Рс , Тс благоприятствует ус-корению подогрева свежего заряда к сгоранию, увеличивает скорость рас-пространения фронта пламени и сокращает продолжительность сгорания, но приэтом возрастает Рz , Тz что увеличивает жесткость работы и увеличивает склонность к детонации, увеличивает токсичность отработавших газов, а также требует топлива с повышенным октановым числом, с учетом выше сказанного оставляем ε в заданных приделах.

2.1.9 Коэффициент сопротивления впускной системы.

Характеризуется коэффициентом С учитывающий падение скорости свежего заряда после входа его в цилиндр и гидравлические сопротивления впускной системы двигателя, для карбюраторных С = 2,5 – 4. Основное влия-ние на величину С оказывает частота вращения коленчатого вала. С увели-чением n увеличивается и С. Для данного двигателя имеющего большое со-противление на впуске из-за наличия карбюратора и высоких оборотов ко-ленчатого вала поэтому принимаем С ближе к верхнему пределу С = 3,5.

 


2.1.10 Средняя скорость воздуха во впускных клапанах.

Средняя скорость воздуха для впускных клапанов карбюраторных дви-гателей ωср= 50 – 80 м/с, ωк зависит от диаметра впускного клапана и оборо-тов. При уменьшение диаметра впускного тракта и увеличение оборотов ∆ωк= 70 м/с.

2.1.11 Показатель политропы сжатия.

Для карбюраторных двигателей средний показатель n 1= 1,34 – 1,39, его значения несколько ниже чем у дизелей в следствии затрат части теплоты на испарение жидкой фазы топлива находящегося в горючей смеси. Чем выше n тем больше n 1 так как уменьшается время теплообмена и меньше потери заряда в сочленение поршень гильза. Увеличение диаметра цилиндра приводит к увеличению n 1 так как относительная поверхность охлаждения на единицу объема становится меньше. Интенсивность охлаждения снижает n 1 поэтому в двигателях с жидкостным охлаждением n 1 меньше чем с воздуш-ным. Чем сложнее камера сгорания тем меньше n 1 поскольку растут потери тепловой энергии заряда на создание его вихревого движения. Не плотность поршневых колец приводит к уменьшению n 1 в связи с потерями заряда. Учитывая выше перечисленное n 1 принимаем ближе к верхнему приделу n 1= 1,35.
2.1.12 Коэффициент эффективного тепловыделения.

Представляет собой параметр который учитывает потери тепла в про-цессе сгорания, карбюраторные двигатели на номинальном режиме ζ= 0,85 – 0,9. С увеличением n, ζ увеличивается до тех пор пока рост потерь тепла за счет фазы догорания топлива не превысит уменьшение теплообмена за счет сохранения времени контакта газов со стенками цилиндра. Поэтому ζ принимаем ζ = 0,87.


2.1.13 Показатель политропы расширения.

Для карбюраторных двигателей n 2 =1,23 – 1,3. утечка газов, теплообмен со стенками и тепловая диссоциация увеличивают показатель n 2 , при уве-личение α скорость сгорания уменьшается то есть увеличивается догорание в 3 фазе догорания и n 2 уменьшается поэтому принимаем значение n 2 = 1,29.

 

2.2 Материальный баланс.

2.2.1 Теоретически необходимое количество топлива для сгорания 1 кг топ-лива:

L0 = ,

l0= ,

где l0 – масса необходимого воздуха, кг;
L0 – количество необходимого воздуха, кмоль.
2.2.2 Количество свежего заряда определяем оп формуле:

М1=α+L+ = 0,9 * 0,516 + = 0,473 кмоль

2.2.3 Количество компонентов продуктов сгорания на 1 кг топлива.

кмоль

кмоль

кмоль

кмоль

кмоль


2.2.4 Количество продуктов сгорания, кмоль/кг.

кмоль/кг

2.2.5 Теоретический коэффициент молекулярного изменения свежего за-ряда.

 

2.2.6 Средняя мольная изохорная теплоемкость продуктов сгорания.

µcvm=1/0,5158*[35,6+524*10-5t)*0,0491+(20,3++146*10-5t)*

*0,0064+(26,6+470*10-5t)*0,075+(20,6+222*10-5t)*0,3668]=

=23,3341+2,9428*10-3t

2.3 Процесс впуска.

Ра= Р0 – С

где Р0 =0,1 МПа; С = 3,5; Wкл=70 м/с; ρв=1,2098 кг/м3 .
Плотность воздуха находим по формуле:

ρв= кг/м3

где : R=287; Т0=293 К.

Ра=0,1 – 3,5 * 80/2 * 1,2098 = 0,091 МПа

2.3.1 Коэффициент остаточных газов.
γг=
где: ∆T=10 К; ε = 8,8 ; Tг =1050 К ; Pг = 0,125 МПа.

γг=


2.3.2 Температура в конце впуска.

,
К

2.3.3 Коэффициент наполнения.

ηV=

2.4 Процесс сжатия.

2.4.1 Давление в конце сжатия.

Pc=Pa* =0,091* =1,56 МПа

2.4.2 Температура в конце сжатия.

К

2.4.3 Средняя мольная изохорная теплоемкость свежего заряда.

tc=715,54 – 273 = 442,540С

 

2.5 Процесс сгорания.

2.4.1 Действительный коэффициент молекулярного изменения свежего заряда.

 

Hu=Hu-119*103 (1-2)=37860 кДж/кг

2.4.2 Уравнение сгорания.

ζ2*Нu/Мί (1+γ2) + )*tz

 

 

2.4.3 Приводим к квадратному уравнению.

1,915*10-3t2z+24,413tz-71554,4830=0
tz=-24,413

Приэтом максимальная температура сгорания будет равна:

Tz=tz+273=2638,863 K

2.4.4 Тогда степень повышения давления находим по формуле:

 


2.4.5 Тогда теоретическое давление в конце сгорания находим по формуле:

Pz=Pc*γ = 6,198 МПа;

Где Рź – действительное давление будет равняться

Рź= 1,084*6,198 = 6,71 МПа;


2.5 Процесс расширения.

2.5.1 Давление в конце расширения будет равняться.

МПа;
2.5.2 Температура в конце расширения.

К;


2.6 Процесс выпуска.

2.6.1 Средне индикаторное давление.

Р’і= [ ] = 1,034 МПа;
Тогда действительное среднее индикаторное давление будет равно:
Рі= φ * Рі= 0,95*1,039= 0,972 МПа;

2.6.2 Индикаторный КПД.



2.6.3 Удельный индикаторный расход топлива.

г*кВт/ч;

2.6.4 Эффективные показатели двигателя.

МПа;

Где Сn- средняя скорость поршня; А= 0,034; В=0,013 - коэф-фициенты.
Сn= м/с;

2.6.5 Среднее эффективное давление.

МПа;

2.6.6 Механический КПД.

 

2.6.7 Эффективный КПД.

 

 

2.6.8 Удельный расход топлива.

г*кВт/ч;


2.6.9 Литраж двигателя.
л;
2.6.10 Рабочий объем.
л;
2.6.11 Диаметр цилиндра.
= 100 мм;
2.6.12 Ход поршня.

мм;

2.6.13 Полученные значения S и D следует округлить в большую сторону до целого значения S и D необходимо уточнить основные пара-метры и показатели двигателя.

л;

Рабочий объем цилиндра.

л;

Эффективная мощность.

кВт;

Крутящий момент.

Н*м;

Часовой расход топлива.

кг/ч;


Средняя скорость поршня.

м/с
3. Построение индикаторной диаграммы.

Индикаторная диаграмма строится с целью проверки полученного ана-летическим путем значения среднего индикаторного давления и наглядного представления протекания рабочего цикла в цилиндре рассчитываемого дви-гателя.
Наносим на оси диаграммы равномерную шкалу давлений Р (МПа) и объемов V (л), отложив на оси абсцисс значение объема камеры сгорания, мм.
Vс= мм

Дано: P0= 0,1013 МПа; Рг=0,127 МПа; ∆Ра=0,010 МПа; Ра=0,091 МПа; γг=0,065 ; ηv=0,821 ; Рс=1,56 МПа; Тс=715.54 К; λкарб=3,978087 ; Рz=6.198 МПа; Тz=2638,863 К ; Рв=0.411 МПа ;
открытие выпускного клапана=0,635 л; Vоткрытие впускного клапана=0,010 л;
=0,464 МПа; Vзакрытие впускного=0.593 л; Vзакрытие выпускного клапана=0,007 л.
Где: n1=1,35 показатель политропы сжатия воздушного заряда;
n2 =1,29 показатель политропы расширения.

Далее принимаем объемы V1=0,25 мм , V2=0,5 мм, V3=0,75 мм, V4=1 мм, V5=1,25 мм, и по формулам находим необходимые значения.

D S ε ρ n1 n2 Po Pa Pc Pz Pb
мм мм ---- --- --- --- МПа МПа МПа МПа МПа
100 90 8,2 1 1,35 1,29 0,1013 0,091 1,56 6,198 0,41

Принимаем масштаб ординат 1МПа = 30 мм.
Определяем значения давления в характерных точках цикла.
Ро = 0,1013*30 = 3,039 мм
Ра = 0,091*30 = 2,73 мм
Рс = 1,56*30 = 46,8 мм
Рz = 6.198*30 = 185,94 мм
Рв = 0,41*30 = 12,3 мм


Определяем углы лучей к оси ординат.

tgβ1 = (1-tgα) -1;
tgβ2 = (1-tgα) -1.

Для получения достаточного количества точек на политропах принимаем α = 20

tgβ1 = (1- tg 20) -1= 0,530 β1 = 28
tgβ2 = (1- tg 20) -1= 0,474 β2 = 25

Определяем площядб диограммы.

А = 2916 мм
Определяем среднуу индикаторное давление.

Р = А /100*30,
Р = 2916/100*30 = 0,972 МПа

Определяем неточность расчёта теоретичного индикаторного давления.

(Р - Р / Р )*100%
(0,99 – 0,972/0,99)*100 = 1,8%

В результате расчёта получена неточность 4% ,находится в допустимых пределах.

 

 

 

 

 

4. Динамический расчет.

При построение схемы сил, исходной силой является удельная суммар-ная сила Р, действующая на палец –– это алгебраическая сумма сил давле-ния газов Рг , действующих на днище поршня, и удельных сил инерции Рj масс деталей движущихся возвратно-поступательно.

Р=Рг+Рj

Просчитаем значение сил для угла поворота коленчатого вала =3750.
Значение давления газов в цилиндре Рг определяем из индикаторной диа-граммы:

Рг=5,64 МПа=506,22 Н/см2

Значение силы давления газов:

Рг=Рг*Fп= ;

Удельная сила инерции деталей КШМ, движущихся возвратно-поступательно :

Рj=-(mi*jп)/ F ,

Jп = RW2*(cos + 2 cos)

где W= рад/с

=0,26
R=0,048 м

Jп=0,048(351)2 (cos 375+0,26 cos2*375) =7008 м/с2

Рj=( -1,229*7008)/78.5 = - 8056,05 Н

Рс = Рг+Рj=39738,8+(- 8056,05) = 31682,75 Н

 

 

Разложим силу Р действующую вдоль оси цилиндра на две составляющие –– боковую силу N ;

N= Р *tg tg4o =1998,58 H

И силу S ;

S = , Н

Перенесем силу S по линии ее действия в центр шатунной шейки криво-шипа и разложим ее на две составляющие :
силу К

К = S cos = 31440,37 (cos (375+4)) = 30085,92 Н

силу Т

Т = S Н

Крутящий момент
Мкр=ТR =

Опрокидывающий момент

Мопр= N•h =N*R

 

 

 

 

 

 

 


5. Расчёт системы смазки.
Масляная система обеспечивает смазку деталей двигателя в целях умень-шить трение,предотврашение коррозии, удаление продуктов износа и частичное охлаждение его отдельных узлов.Расчёт системы смазки сводится к определению расходных характеристик системы и определению на их основе конструктивных параметров её агрегатов.
Одним из основных елементов системы смазки является масляный насос, служаший для подачи масла к трушимся поверхностям движушихся частей двига-теля.Кроме того, в систему смазки могут входить центробежный фильтр тонкой очистки масла и масляный радиатор.

5.1Расчет масляного насоса.

По конструктивному исполнению масляные насосы бывают шестеренчатыми и винтовыми. Шестеренчатые насосы отличаются простотой конструкции, компактностью, надежностью в работе и являются наиболее распространен-ными в автомобильных и тракторных двигателях.
Расчет масляного насоса заключается в определение размеров его шес-терен. Для этого сначала необходимо определить циркуляционный расход масла в системе который зависит от количества отводимого им от двигателя тепла.
Общее количество тепла, выделяемого топливом в течение 1 секунды определяют по данным теплового расчета, кДж /с

кДж

где Hи – низшая теплота сгорания топлива =44000
GТ – часовой расход топлива, кг/ч

Количество тепла отводимого маслом от двигателя для современных автомобильных и тракторных двигателей составляет 1,5…3,0 от общего ко-личества теплоты , введенной в двигатель с топливом. кДж:

кДж/с

Циркуляционный расход масла (м3/с) при заданной величине Qм

м3/с

где См = 2,094 кДж/(кг*К) – средняя теплоемкость масла;
– плотность масла, в расчетах принимают = 900 кг/м3;
м=10 – температура нагрева масла в двигателе, К.

Для стабилизации давления масла в системе двигателя циркуляционный расход масла обычно увеличивают в 2 раза.

м3/с

В связи с утечками масла через торцевые и радиальные зазоры насоса, расчетную производительность его (м3/с) определяют с учетом объемного коэффициента подачи

м3/с

Размер шестерни определяют из уравнения:

м3/с

где D0=z*m – диаметр начальной окружности шестерни , м;
h=2*m – высота зуба, м;
b – длина зуба,
z – число зубьев шестерни «в имеющихся конструкциях z=6…12;

m=3…6 мм – модуль заципления;
nн – число оборотов шестерни насоса , мин-1

nн= об/мин

Здесь D – диаметр внешней окружности шестерни, м;


D =m*(z+2)= 0.004*(9+2)=0.044 м

Un – окружная скорость на внешнем диаметре шестерни, м/с, не долж-на превышать 8….10 м/с. При больших значениях скорости коэффициент по-дачи насоса значительно уменьшается.

Задавшись значениями z, m, n, un из уравнения определяют длину зуба, м;

м

Мощность затрачиваемая на привод масляного насоса, кВт

0,112
Обычно Nмн = ( 0,1 – 0,45) кВт

5.2 Расчёт центрифуги
Масляная центрифуга представляет собой центробежный фильтр тонкой очистки масла то механичных примесей.
В автомобильных и тракторных двигателях наиболее распространение по-лучили двухсопловые центрифуги с гидрореактивным приводом.
Расчёт центрифуги заключается в определении необходимого давления масла перед центрифугой и частоты врашения её ротора.В современных центри-фугах подачя масла пот давлением 0,25 – 0,6 МПа обеспечивает врашение ротора со скоростью 5000 – 8000 мин .
Частота врашения ротора центрифуги, мин .

n= .
Где ρ = 900 кг/м - плотность масла;
R=0,0325 м – расстояние от оси сопла до оси врашения ротора;
ε = 0,9 – 1,1-коэфицент сжатия струн масла;
F =0,000025 м – площядь отверстия сопла;
а = 1*10 Нм – момент сопративления в начяле врашения ротора;
d =6*10 (Нм)/мин - скорость наростания момента сопротивления.

 

n= =4774 мин
Давление масла перед центрифугой,МПа.

р =р ,
где р =0,009 м – радиус ротора;
α = 0,78 – 0,86 – коэфицент расхода масла через сопло;
ψ – коэфицент гидравличнвх потерь = 0,1 – 0,2.
r = 8 мм = 0,008 м – радиус оси ротора.

р =900 0,000048 -4* ) *(0,0325 -0,008 )*0,80 -0,000025 /(8*0,80 *0,000025 *(1-0,2)) =5976

Мощность на привод центрифуги,кВт.
N =

 

N = =0.682

5.3 Масляный радиатор.
Масляный радиатор представляет собой теплообменный аппарат для охла-ждения масла ,циркулюющего в системе двигателя.Различяют два типа радиато-ров: воздушно-масляный с воздушным охлаждением и водо-масляный –с водяным охлаждением.
Целью расчёта является определение поверхности охлаждения радиато-ра,м

F

Q -количество тепла отводимого маслом от двигателя
К -коэфицент передачи тепла от масла воздуху = 240 Вт/(м *К)
Т -средняя температура охлаждаюшей жидкости в радиаторе = 345К
Т -средняя температура масла, проходяшего через радиатор =343К


F =7,5 м


5.4Расчёт подшипников скольжения.
Расчёт потшипников скольжения на основе гидромеханической теории смазки заключяется в определении минимально допустимого зазора между валом и потшипником, при котором сохраняется надёжное жидкосное трение.Расчёт производится на режиме максимальной мошьности .Минимальный слой смазки в подшипнике по гидродинамической теории смазки,мм.

μ- динамическая вязкость масла = 0,00843 Нс/м
n-частота врашения вала = 3360 мин
d-диаметр вала = 65,5м
k -среднее удельное давление на опорную поверхность подшипника,МПа
χ=Δ/d-относительный зазор,
Δ-диаметральный зазор между подшипником и валом=0,0455мм
С=l+d/l-коэфицент,характеризуюший геометрию вала в подшипнике,
l-длина опорной поверхности подшипника,мм


Среднее удельное давление на опорную поверхность подшипников колен-чатого вала,МПа.

=8
Коэфицент запаса надёжности подшипника.

где h -величина критического слоя масла в подшипнике, при котором возможен переход жидкосного трения в сухое:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


6 Расчёт шатунной группы.

6.1.Расчёт поршневой головки.

Конструкция шатунов,применяемых в автомобильных и тракторных двига-телях, разнообразна и зависит от типа двигателя и расположением цилинд-ров.Расчётным елементом поршневой группы является : поршневая и кривошип-ная головки, стержень шатуна и шатунные болты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 6.1 – расчётная схема шатунной группы.

 

Верхняя головка шатуна рассчитывается на разрыв в сечении /-/ от децствия сил инерции возвратно – поступательно движушихся масс поршневого комплекта и верхней головки шатуна.Максимальное напряжение растяжения, МПа.

 

где m - масса поршневого комплекта, кг;
m = (0,06 – 0,09)* m =0,0875 ,кг;
m - масса шатуна,кг;
l - длина поршневой головки шатуна,м;
h =( d - d)/2= 0,005 – радиальная толшина стенки головки,м;
d - наружный диаметр головки ,м;
d – внутренний диаметр головки,м.
Напряжение разрыва рекомендуется принимать не выше 35 МПа.

 


МПа.


6.2. Стержень шатуна

Стержень шатуна рассчитывается на усталосную прочность от действия знакопеременных суммарных сил,возникающих при работе двигателя.При этом расчё производится на растяжение от силы инерции и на сжатие от максимального значения суммарныхсил в сечении В – В .
Расчёт производится на растяжение от силы Р = - Р ,МН,и на сжатие от силы Р = - Р , МН , взятых из графиков к динамическому расчёту.
Напряжение от сжимаюших сил,МПа


где F - площядь среднего сечения шатуна, м ;

F = h *b – (b - a )*(h – 2*t ) ,
здесь h , b , a , t - конструктивные размеры в сечении В – В .
F = 0,028*0,017 – (0,017 – 0,006)*(0,028 – 2*0,0035)= = 0,000245

Условно предпологается , что среднее сечение В – В находится в центре тя-жести шатуна.
Напряжение от растягиваюшей силы,МПа

 


Среднее напряжение и амплитуда за цикл, МПа

 




Запас прочности в сечении В – В определяется по пределу усталости:

 

где - предел усталости при растяжении – сжатии,МПа = 180 – 250 = 200;
- коэфицент, учитывающий влияние чистоты обработки = 1,5
- коэфицент, зависящий от характеристики материала = 0,12


Для автомобильных и тракторных двигателей , запас прочности должен быть не менее 2,5 .

6.3. Расчёт кривошипной головки.

Точный расчёт кривошипной головки весьма затруднён вследствии невоз-можного полного учёта влияния конструктивных факторов.Приближеный расчёт кривошипной головки шатуна сводится к определению напряжению изгиба в среднем сечении кривошипной головки от инерцыонных сил,имеющих макси-мальное значение в начяле впуска при работе двигателя на режиме максимальной частоты врашения при холостом ходе.
Максимальная сила разрыва,МН


где m - масса поршневой группы,кг;
m и m - соотвецтвенно массы шатунной группы,совершаюшие возвратно – поступательное и врашятельное движение,кг;
m m - масса крышки кривошипной головки,кг;
m - масса шатунной группы,кг.
= = - 11076,826 = - 0,011 .
Напряжение изгиба крышки с учётом совмесной диформации вклады-шей,МПа.

,
где с - расстояние между шатунными болтами = 0,082 м ;
I =I *t = 0,0001145 и I = I (0,5* c - r ) = 0,0000030346 - момент инер-ции расчётного сечения соответственно вкладвша и крышки, м ;
=0,0000005057 м - момент сопротивления расчётного сечения крышки без учёта рёбер жёсткости;
r = 0.5*(d +2*l ) = 0,03286 м – внутренний радиус кривошипной головки шатуна ;
l = 0,0458 м- длина кривошипной головки
d = 0,0655 м - диаметр шатунной шейки
t = 0,0025 м- толшина стенки вкладыша
F =l *05*(с -d ) = 0,000377 м – суммарная площядь крышки и вкладыша в расчётном сечении .

Значение из изменяется в пределах 100 – 300 МПа.
6.4.Шатунные болты.


Шатунные болты подвергаются растяжению от действия сил инерции воз-вратно – поступательно движушихся масс,поршня и шатуна , и вращяюшихся масс , расположенных на плоскости разёма кривошипной головки.Величину этих сил инерции определяют по формуле.Кроме того , болты испытывают растяжение от предварительной затяжки .
При работе двигателя силы инерции стремяца разорвать болты.Болт затянут так , чтоб небыла плотность соединения при действии этой силы,
Сила предварительной затяжки,МН.

Р =2,5*
где i - количество шатунных болтов.

Р =2,5* = 0,0125
Суммарная сила растягивабщяя болт , МН


где - коэфицент основной нагрузки резьбового соединения.


Максимальные и минимальные напряжения,МПа , возникаюшие в бол-те,определяют в сечении по внутреннему диаметру резьбы.

,

,
где d = d-1,4*t = 0,01-1,4*0,0015 = 0,0079 – внутренний диаметр резьбы болта,м;
d = 0,01 м - номинальный диаметр болта;
t = 0,0015м - шаг резьбы.

 


Среднее напряжение и амплитуда цикла, МПа.

 

 

 

 

Запас прочности болта.

 

где - предел усталости при растяжении – сжатии,МПа;
К - коэфицент концентрации напряжения в резьбе, = 3;
- коэфицент, учитывающий влияние чистоты обработки =0,9

 

Запас прочности должен быть не меньше 2 .

 

 

 

 

 

 

 

7.Расчёт коленчатого вала.

7.1Определение реакций на опоры,МН

; ; ; .

R =30085,92* =15042,96
R =30085,92* = 15042,96
R =11876,78* = 5938,39
R =11876,78* = 5938,39
7.2Расчёт шатунной шейки
Напряжение изгиба в плоскости кривошипа,МПа.


где М = НМ – изгибающий момент;
W = 2,6 * 10 - момент со-противления изгибу,м .



Напряжение изгиба в плоскости, перпендикулярной кривошипу, МПа.


где М МН*м – изгибающий момент;

Суммарное напряжение, МПа.

 

 

Напряжение кручения, МПа.


где М МНм – крутящий момент
W = м - момент сопротивле-ния кручению.


Приведённое напряжение ,МПа.


=97,16

Материал вала сталь 80 – 120 МПа.

 

7.3Расчёт шеек.

Напряжение сжатия(растяжения),МПа.

 

 

Напряжение изгиба в плоскости кривошипа от силы К, МПа


где = 15042,96*0,023= 345,98 МНм;
W м - момент сопротивления изгиба



Напряжение изгиба в плоскости,перпендикулярной кривошипу от силы Т,МПа.


где М МНм
W м - момент сопротивления изгиба.

Напряжение кручению от силы Т,МПа.


где МНм
W м

 




ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Во время выполнения курсового проекта по дисциплине : «Автомо-бильные двигатели», на тему : «Расчет автомобильного двигателя Зил – 130» и спроектировав авт. двиг. на графическом приложение чертеж и графики на листах формата А1.
На первом листе изображен поперечный разрез двигателя;
На втором листе динамика кшм.

В процессе расчетов я получил следующие значения:
Действительное давление
Pz=6,198 МПа
Pi=0,972 МПа
gi=272,234 г*кВт/ч
=0,301
=0,236
gе=347,079 г/кВт*ч
Vл=5,652 л
Nе=120,594кВт
Mе=342,908 Н*м
Gm=41,856 кг/ч
Vп. ср=10,080 м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Литература.

Автомобильные двигатели/ под ред. М.С. Ховаха. М: Машиностроение, 1977 – 592 с.
1. Орлин А.С., Круглов М.Г. Комбинированные двухтактные двигатели. – М: Машиностроение, 1968 – 575 с.
2. Левчий О.В. Левчий В.В. Курсовое проектирование по тракторам и ав-томобилям с использованием персонального компьютера. Киев:Изд. УС-ХА, 1992 –136 с.
3. Нигматулин И.Н. и др. Тепловые двигатели. – М : Высш. шк.,1974 – 375с.
4.Краткий автомобильный справочник НИАТ. – М.: Транспорт.




Комментарий:

Курсовая работа - отлично!


Рекомендовать другу
50/50         Партнёрка
Отзывы