Проектирование бензинового двигателя
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?ся стенками цилиндра:
(4.10)
Нормальная сила iитается положительной, если создаваемый ею момент относительно оси коленчатого вала направлен противоположно направлению вращения вала двигателя.
Сила S, действующая вдоль шатуна, воздействует на него и далее передается кривошипу. Она iитается положительной, если сжимает шатун, и отрицательной, если его растягивает:
(4.11)
От действия силы S на шатунную шейку возникают две составляющие силы:
сила, направленная по радиусу кривошипа
(4.12)
и тангенциальная сила, направленная по касательной к окружности радиуса кривошипа
(4.13)
Сила К iитается положительной, если она сжимает щеки колена. Сила Т принимается положительной, если направление создаваемого ею момента совпадает с направлением вращения коленчатого вала.
4.5 Силы, действующие на шатунные шейки коленчатого вала
Силы, действующие на шатунную шейку рядного двигателя, определяют аналитическим способом или графическим построением.
Аналитически результирующая сила, действующая на шатунную шейку рядного двигателя:
(4.14)
где - сила, действующая на шатунную шейку по кривошипу.
Рисунок 3 - Силы, действующие на шатунную шейку
Результаты раiета сил и моментов действующих на элементы кривошипно-шатунного механизма приведены в приложении А.
Направление результирующей силы для различных положений коленчатого вала определяется углом , заключенным между вектором и осью кривошипа.
Графическое построение силы в зависимости от угла поворота кривошипа осуществляется в виде полярной диаграммы с полюсом в точке.
Диаграмму износа шатунной шейки строят по полярной диаграмме следующим образом. Проводят окружность, изображенную в произвольном масштабе шатунную шейку и делят ее на 12 участков лучами.
Дальнейшее построение осуществляют в предположении, что действие каждого вектора силы распространяется на 60 по окружности шейки в обе стороны от точки приложения силы. Таким образом, для определения величины усилия (износа), действующего по каждому лучу необходимо:
а) определить по полярной диаграмме сектор на шатунной шейке, в котором действующие силы создают нагрузку по направлению луча;
б) определить величину каждой силы, действующей в секторе луча и подiитать результирующую величину для луча;
в) отложить результирующую величину в выбранном масштабе на диаграмме износа по лучу от окружности к центру, а концы отрезков соединить плавной кривой, характеризующей износ шейки;
г) перенести на диаграмму износа ограничительные касательные к полярной диаграмме и и, проведя от них лучи и под углом 60, определить граничные точки (А и В) кривой износа шатунной шейки, между которыми располагается ось масляного отверстия.
При построении диаграммы износа используем данные приведенные в таблице 4.
Таблица 4 - Результаты раiёта износа шатунной шейки
, град12345678910111230----3,43,43,43,43,4---60----2,72,72,72,7----90----1,11,11,11,1----120-----0,70,70,70,7---150-----1,71,71,71,7---180-----2,02,02,02,0---210----2,02,02,02,02,0---240----2,02,02,02,0----270----1,71,71,71,7----300----0,80,80,80,8----330-----0,80,80,80,8---360-----1,91,91,91,9---375----1,21,21,21,21,2---3902,7--------2,72,72,7420------1,01,01,01,0--450-----0,50,50,50,51,5--480------1,51,51,5---510-----2,22,22,22,2---540-----2,42,42,42,4---570----2,22,22,22,22,2---600----2,02,02,02,0----630----1,71,71,71,7----660----0,70,70,70,7----690-----1,01,01,01,0---720-----2,72,72,72,7-------3,43,43,43,43,4---
5. Патентно-информационный поиск аналогов заданного типа ДВС
В таблице 5 приведены технические характеристики аналогов разрабатываемого двигателя.
Таблица 5 - Технические характеристики аналогов
Марка автомобиляТехнические характеристики двигателейРабочий объем, смДиаметр и ход поршня, мм Степень сжатияМощность, л. с. (кВт), при оборотахКрутящий момент, Нм, при оборотахChevrolet Kadett199886,0 / 86,09,3110 (81) /5600163/3200Citroen Evasion199886,0 / 86,09,5121 (89) /5750170/2750Hyundai Sonata199785,0 / 88,09,0125 (92) /5800169/4600Nissan Primera199886,0 / 86,09,5115 (85) /5600166/4800Opel Omega199886,0 / 86,010,0115 (85) /5400178/2800Peugeot 306199886,0 / 86,09,5121 (89) /5750176/2750
По данным, приведенным в таблице 5, в данной курсовой работе за прототип принят двигатель автомобиля Peugeot 306.
6. Обоснование и выбор механизмов и систем проектируемого двигателя
Двигатель 4-х цилиндровый, рядный, с верхним расположением распределительного вала, установлен продольно в передней части автомобиля. Карбюраторный, с рабочим объемом 2,026 л.
В механизме ГРМ используем верхнее расположение клапанов и верхнее расположение распределительного вала. Применим схему с двумя клапанами на цилиндр. Клапаны изготавливаются из легированной стали, головка клапана из жаропрочной высоколегированной стали.
ГРМ с регулируемыми фазами газораспределения, что помогает существенно повысить экономичность двигателя. Регулирование производится механически.
Распределительный вал имеет пять коренных подшипников. Упорные шайбы, регулирующие осевой зазор коленчатого вала, установлены в центральный коренной подшипник.
Распределительный вал приводится цепной передачей и управляет клапанами посредством кулачков и коромысел, поворачивающихся на шаровых пальцах.
Головка блока цилиндров имеет "поперечное" устройство: впускной коллектор установлен на левой ее стороне, а выпускной - на правой.
Поршни - алюминиевые для повышения прочности содержания кремния в металле должно быть около 18%. Число колец - 3, два из которых компрессионные и одно маслосъемное для эффективного предотвращения явления прорыва газов в картер двигателя и пригор