Дизель Р6 мощностью 390 кВт для установки на шасси магистрального тягача

Введение 7
1. Обоснование схемы проектируемого двигателя и выбор аналогов 8
2. Тепловой расчет двигателя 11
2.1 Определение значений недостающих данных 11
2.2 Результаты теплового расчета 32
3. Кинематический и динамический расчеты двигателя 34
3.1 Кинематический расчет двигателя 35
3.2 Динамический расчет двигателя 42
3.3 Выводы 52
4. Уравновешивание двигателя 54
5. Расчет на прочность 56
5.1 Прочностной расчет поршня 56
5.2 Расчет поршневых колец 60
5.3 Расчет поршневого пальца 61
5.4 Расчет шатуна 63
5.5 Расчет шатунных болтов 68
5.6 Расчет коленчатого вала 69
5.7 Выводы 72
6. Расчет систем смазки и охлаждения двигателя 73
6.1 Расчет системы охлаждения 74
6.1.1 Расчет жидкостного насоса 75
6.1.2 Расчет поверхности охлаждения жидкостного радиатора ……….........76
6.1.3 Расчет вентилятора 77
6.2 Расчет системы смазки 78
6.2.1 Расчет масляного насоса 79
6.2.2 Расчет коренного подшипника 81
6.2.3 Расчет шатунного подшипника 81
6.2.4 Расчет масляного радиатора 82
6.3 Вывод 83
7. Описание конструкции двигате-ля……………………………………………...84
8. Исследовательская часть ……………………………………………………….89
8.1 Вы-вод………………....………………………………………………………..106
Список использованных источни-ков…………………………………………….107
Приложение А Результаты теплового расче-та……...………………………...…109
Приложение Б Результаты кинематического расче-та………………………......114
Приложение В Результаты динамического расче-та…………………………….120

Весь текст будет доступен после покупки

Двигатель внутреннего сгорания- тепловая машина, служащая для преобразования энергии, получаемой сжиганием топлива, в механическую работу. Мы живём в век высоких технологий, но с уверенностью можно утверждать, что и в век ДВС. Объёмы автомобильных перевозок уже к сере-дине прошедшего столетия достигли 20 млрд. тонн, что в 18 раз превышало объём перевозок, выполнявшихся морским флотом и в 5 раз - объём желез-нодорожных перевозок. Сейчас более 79 % объёма всех перевозок грузов в нашей стране приходится на долю автомобильного транспорта. Наиболее часто, для автомобильного транспорта, применяют как дизельные двигатели, устанавливаемые на грузовых автомобилях и технике различного назначе-ния, так и бензиновые, используемые на легковых авто и малотоннажной технике.
Преимущество дизельных двигателей перед бензиновыми заключается в том, что они имеют больший КПД за счет большего сжатия топлива.

Весь текст будет доступен после покупки

Обоснование схемы проектируемого двигателя и выбор аналогов.
В условиях реальной рыночной экономики и производства предприятия, связанные с выпуском двигателей для автомобильной и других видов техники, чаще всего производят глубокую модернизацию уже имеющихся моделей. Это связано прежде всего с высокими издержками на:
- технологическую и конструкторскую подготовку производства;
- дополнительные трудности в заготовительном производстве (например, в литейном и металлообрабатывающем);
- привлечение в разработку высококвалифицированных специалистов различных специальностей.
Кроме того, создание нового мотора занимает колоссальное количество времени, которое оказывает влияние на актуальность разработки.
Чаще всего имеющиеся образцы достаточно исследованы и отмечены уже их недостатки, которые могут быть устранены в ходе необходимой модернизации.
Главные направления модернизации направлены на:
- повышение мощностных характеристик ДВС;
- повышение топливной экономичности;
- улучшение экологических показателей;
- снижение массогабаритных параметров;
- в отдельных случаях на снижение количества деталей и упрощение конструкции (а следовательно, и обслуживания).
Для удобства сравнения, приводятся предпочтительные аналоги двигателей близких по своим параметрам к проектируемому двигателю. Принимаем двигатель максимально близкий по рабочему объему.
В данной работе примем двигатель КАМАЗ 910.21-550.

Технические данные проектируемого двигателя и аналогов представлены в таблице 1.

Таблица 1.1-Технические данные проектируемого двигателя и аналогов.
Наименование Ед. изм. Iveco
Cursor 13 Scania
DC12 Volvo
D13C MAND2676 DAF
XF480 Mercedes OM473 Проектируемый
двигатель
1. Рабочий объем, ?iV?_h^/ см3 12882 11705 12777 12420 12900 15600 11950
2. Число цилиндров, i - 6 6 с 6 6 6 6
3. Расположение цилиндров - Рядное Рядное Рядное Рядное Рядное Рядное Pядное
4. Диаметр цилиндра, D мм 135 127 131 126 130 139 130
5. Ход поршня, S мм 150 154 158 166 162 171 150
6. Отношение S/D - 1,11 1,21 1,21 1,32 1,24 1,23 1,15
7. Степень сжатия, ? - 17 18,1 17,8 17 17,5 17 17
8. Номинальная мощность, N_e кВт 420 420 460 412 375 425 390
9. Номинальная частота вращения, n_N мин-1 1700 1700 1900 1700 1700 1900 1900
10. Максимальный крутящий момент, M_(e,max) Н·м 2500 2500 2300 2500 2500 2800 2600
11.Частота вращения при M_(e,max), n_M мин-1 1300 1300 1400 1300 1300 1300 1300
12. Коэффициент приспособляемости, K_m - 1,18 1,18 1,18 1,23 1,18 1,45 1,46
13. Скоростной коэффициент, K_c - 0,59 0,59 0,59 0,8 0,59 0,69 0,81
14. Удельный расход топлива на номинальном режиме, g_eN г/кВт·ч - - - - - 227.4 183
15. Удельный расход топлива минимальный по ВСХ, g_emin г/кВт·ч - - - - - - 155
16. Максимальное среднее эффективное давление, p_e МПа 2,301 2,532 2,7 2,342 2,421 2,536 2,061
17. Средняя скорость поршня на номинальном режиме, с_п м/с 8,5 8,73 8,43 11,62 9,18 8,32 9,1
18. Литровая мощность, N_л кВт/л 32,6 35,9 36 33,2 29,06 27.2 32.64
19. Число впуск. клап. на цилиндр, iкл - 2 2 2 2 2 2 2
20. Тип камеры сгорания - неразд. неразд. неразд. неразд. неразд. неразд. неразд.
21. Вид охлаждения - жидкостное жидкостное жидкостное жидкостное жидкостное жидкостное жидкостное
22. Особенности сист. питания аккумул. т. с насос-форсунки насос-форсунки аккумул. т. с аккумул. т. с. насос-форсунки насос-форсунки
23. Наддув - ТКР+ОНВ ТКР+ОНВ ТКР+ОНВ ТКР+ОНВ ТКР+ОНВ ТКР+ОНВ ТКР+ОНВ
24. Экологический уровень - Евро-6 Евро-6 Евро-6 Евро-6 Евро-6 Евро-6 Евро-6
25. Система очистки ОГ - с-ма нейтрализации с-ма нейтрализации с-ма нейтрализации с-ма нейтрализации с-ма нейтрализации с-ма нейтрализации с-ма нейтрализации

Исходя из требования обеспечить приемлемые динамические качества грузового автомобиля, примем, что на 1 т его массы должна приходиться мощность не менее 10 кВт (табл. 1). Тогда требуемая мощность двигателя:
N_e=10*39=390 кВт;
Таким образом, требуемая литровая мощность двигателя:
32,64 кВт/л;
Полученный показатель литровой мощности подходит.
Принимаем в первом приближении в соответствии с современными требованиями коэффициент приспособляемости и скоростной коэффициент:
К_m =n_N/n_M=1,46; и K_c =n_M/n_N= 0,81;
Функциональная модель проектируемого дизеля Р6 13/15 представлена на рис. 2.1.


2. Тепловой расчет двигателя.
2.1 Определение значений недостающих данных.


Рис. 2.1 Функциональная модель дизеля Р6 13/15

Порядок работы цилиндров: 1-5-3-6-2-4
Для повышения эффективности двигателя и снижения расхода топлива принимаем степень сжатия ? = 17. Считаем, что в двигателе реализуется объемное смесеобразование в неразделенных камерах сгорания.
Для лучшего наполнения и очистки на каждый цилиндр устанавливается по 2 впускных и 2 выпускных клапана.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Кавтарадзе Р.З. Теория поршневых двигателей. Специальные главы: Учебник для вузов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. – 720 с.: ил.
2. Кадышев В.Г. Тепловой расчет рабочего процесса ДВС: методические указания к курсовой работе по курсу “Теория рабочих процессов ДВС”: — г. Набережные Челны: КамПИ, 1993.
3. Попык К.Г. Конструирование и расчет автомобильных и тракторных двигателей. Изд. 2-е, перераб. и доп. Учебник для втузов. М., “Высш. школа”, 1973.
4. А.И.Колчин В.П Демидов Расчет автомобильных и тракторных двигате-лей Изд-во Москва «Высшая школа» 2003г.
5. Д.Х.Валеев,В.Г.Кадышев,В.А.Лущеко Тепловой расчет поршневых дви-гателей в программном обеспечение AVL BOOST ,Набережные Челны 2019г.
6. Двигатели внутреннего сгорания. Конструирование и расчет на проч-ность поршневых и комбинированных двигателей: четвертое издание, пе-рераб. и доп. Под редакцией А.С. Орлина, М.Г. Круглова.— М.: Маши-ностроение, 1984.
7. М.Г.Шатров, А.Л.Яковенко, Шум автомобильных двигателей внутренне-го сгорания, Москва, 2014

Весь текст будет доступен после покупки