Разработка эскизного проекта четырехтактного дизеля жидкостного охлаждения для грузового автомобиля категории N1 (ГАЗА22R2/R3). Часть 3. Автомобильный рядный четырехцилиндровый дизель жидкостного охлаждения номинальной мощностью 80 кВт при 3600 мин -1 с разработкой битопливной системы питания (газ-дизтопливо)

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ……………………………………………7
ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………………………………. 8
1.Техническое задание………………………………………………………………………….….……...9
1.1 Цель разработки и технические требования……………………………………………………9
2. Расчет цикла дизеля……………………………………………………………………….………..….9
2.1 Выбор исходных данных…………………………………………………………………………..9
2.2 Анализ вычисленных показателей и параметров……………………………………………..9
3. Динамический расчет…………………………………………………………………………...10
3.1 Уравновешивание двигателя……………………………………………………………………10
3.2 Определение сил и моментов, действующих в КШМ. Обоснование выбора расчетного
режима………………………………………………………………………………………………….11
3.3 Крутящий момент………………………………………………………………………………...12
3.4 Силы, действующие на шатунные шейки коленчатого вала………………………………13
3.5 Силы, действующие на коренные шейки……………………………………………………...14
3.6. Набегающие моменты на коренные и шатунные шейки…………………………………...15
4. Обоснование основных параметров и оценка технического уровня проектируемого двигателя………………………………………………………………………………………………….16
5. Расчет коленчатого вала……………………………………………………………………………..17
5.1 Обоснование выбора расчетной схемы, материала и конструкции коленчатого вала…17
5.2 Расчет опор………………………………………………………………………………………...19
5.3 Расчет коренной шейки………………………………………………………………………….22
5.4 Расчет шатунной шейки................................................................................................................25
5.5 Расчет щеки коленчатого вала………………………………………………………………….29
6. Расчет деталей поршневой группы………………………………………………………………...31
6.1 Расчет шатуна……………………………………………………………………………………..31
6.2. Расчет поршневой головки шатуна……………………………………………………………32
6.3. Расчет стержня шатуна………………………………………………………………………….37
6.4. Расчет кривошипной головки………………………………………………………………….38
7. Расчет шатунных болтов…………………………………………………………………………….42
7.1. Расчет усилия затяжки…………………………………………………………………………..42






8.Расчет поршневого пальца…………………………………………………………………………...47
9.Расчет поршня…………………………………………………………………………………………54
9.1.Расчет зазоров поршня……………………………………………………………………………54
10.Расчет поршневых колец……………………………………………………………………………57
11.Расчет МГР……………………………………………………………………………………………60
11.1.Расчет профиля безударного кулачка…………………………………………………………61
11.2.Расчет клапанной пружины…………………………………………………………………….63
11.2.1.Расчет максимального усилия пружины…………………………………………………...63
11.2.2.Расчет минимального усилия пружины…………………………………………………….64
11.3.Определение конструктивных параметров пружины………………………………………65
11.4.Расчет пружины на резонанс…………………………………………………………………...67
11.5.Расчет пружины на усталостную прочность…………………………………………………68
11.6.Расчет распределительного вала………………………………………………………………69
12. Описание систем проектируемого двигателя……………………………………………………71

Весь текст будет доступен после покупки

Поршневые двигатели являются самыми распространенными и широко используемыми типами двигателей в мире. Они обладают множеством преимуществ перед другими типами двигателей, такими как относительная простота конструкции, надежность, высокая мощность и относительно низкая стоимость производства.
Поршневые двигатели находят применение в широком спектре отраслей, включая автомобильную, морскую, железнодорожную, воздушную и промышленную технику. Кроме того, такие двигатели используются в сельском хозяйстве, лесном хозяйстве и в общественном транспорте. Однако, с развитием технологий, в последние годы стали появляться новые типы двигателей, которые могут обеспечивать более эффективную работу и менее загрязнять окружающую среду. Тем не менее, поршневые двигатели по-прежнему остаются важными и широко используемыми на данный момент.
В данной выпускной квалификационной работе выполнен эскизный проект четырехтактного дизельного двигателя жидкостного охлаждения номинальной мощностью Nен = 80 кВт при частоте вращения nн = 3600 мин-1 с разработанной битопливной системой питания (газ-дизтопливо).

Весь текст будет доступен после покупки

1.1 Цель разработки и технические требования
Создать эскизный проект 4-х тактного автомобильного двигателя (дизеля). С Номинальной мощностью Nн = 80 кВт и с частотой вращения nн = 3600 мин-1, с коэффициентом приспособляемости K ? 1,18 и скоростным коэффициентом Kn ? 0,62.
В качестве прототипа предложен дизель ЗМЗ-514 номинальной мощности Nен = 83,5 кВт; частота вращения коленчатого вала nн = 3500 мин -1.
В соответствии с заданным для проектируемого двигателя скоростным коэффициентом, частота вращения на максимальном крутящем моменте равна nMemax= 2000·0,62 = 2232 мин -1, принимаем 2000. Так как для проектируемого дизеля Мен =(9550•80)/3600=212,2 Н•м, то Меmax=212,2•1,18=250,4
2. Расчет цикла дизеля
2.1 Выбор исходных данных
Расчет цикла проводится на двух режимах [1]: номинальной мощности Nн при номинальной частоте вращения коленчатого вала nн=3600 мин-1, и максимального крутящего момента Меmax при частоте вращения коленчатого вала nМеmax=2000мин-1. Вычислим отношение хода поршня к диаметру прототипа. Выбираю отношение S/D и ? и L по прототипу:
S=94мм, D=87мм, S/D=1,080
? = r/L= 0,047/156,4 =0,301
(r – радиус кривошипа).
Исходные данные и результаты расчетов на двух режимах приведены в прилож. А и Б.
2.2 Анализ вычисленных показателей и параметров
Для анализа полученных показателей и параметров в результате расчетов цикла дизельного двигателя на двух режимах нужно сравнить их с рекомендуемыми. [2,3].
Коэффициент приспособляемости:
K = M_emax/M_eн = 250,4/(212,2 ) = 1,18 .
Таким образом, параметры дизельного двигателя выбраны в соответствии с заданием. Расчетные показатели двигателя находятся в рекомендуемых диапазонах.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Гаврилов А.А., Игнатов М.С., Эфрос В.В. Расчёт циклов поршневых двигателей: учеб. пособие/ Владим. гос. ун-т. Владимир, 2003. 124 с.
2. Гоц А.Н. Кинематика и динамика кривошипно-шатунного механизма поршневых двигателей: учеб. пособие – 3-е изд. испр. и доп. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М. 2019 –324 с.
3. Двигатели внутреннего сгорания, Динамика и конструирование / Луканин В.Н, Алексеев И.В., Голубков Л.Н., Патров М.Г., Павлов А.В., Горшков Ю.В., Назаров Н.И., Ежов С.П. – 3-е изд. - М.: Высшая школа, 2007. - 394 с.
4. Расчет автомобильных и тракторных двигателей / Колчин А.И., Демидов В.П. – 4-е изд. - М.: Высшая школа, 2008. - 498 с
5. Обоснование основных параметров и оценка технического уровня проектируемого двигателя / Драгомиров С.Г., Драгомиров М.С., - 2-е изд. - Владимир: ВлГУ, 2005. - 30 с.
6. Порядок проектирования автомобильных и тракторных двигателей / Гоц А.Н., Эфрос В.В., - Владимир: ВлГУ, 2007. - 148 с.
7. Взоров Б.А., Адамович А.В., Арабян А.Г и др. Тракторные дизели: справочник; Под общ. ред. Б.А. Взорова.– М.:Машиностроение. 1981 – 535 с.
8. Дизельный двигатель модели ЗМЗ-51432 CRS для автомобилей УАЗ экологического класса 4. Устройство, эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт. [Редакторы-составители: к.т.н. Д.В. Епифанов, Н.К. Шишкин, А.И. Цой].

Весь текст будет доступен после покупки