Модернизация системы охлаждения двигателя ЗМЗ

5.7 Уравновешивание

Порядок работы двигателя 1-2-4-3. Промежутки между вспышками равны 180º. Коленчатый вал двигателя имеет кривошипы, расположенные под углом 180º.

Центробежные силы инерции рассчитываемого двигателя и их моменты полностью уравновешены:

и th=77 height=25 src="images/referats/13322/image182.png">(5.32)

Силы инерции первого порядка и их моменты также уравновешены:

и (5.33)

Силы инерции второго порядка для всех цилиндров направлены в одну сторону:

(5.34)

Уравновешивание сил инерции второго порядка в рассчитываемом двигателе нецелесообразно, ибо применение двухвальной системы с противовесами для уравновешивания значительно усложнит конструкцию двигателя.

Моменты от сил инерции второго порядка в связи с зеркальным расположением цилиндров полностью уравновешены:

(5.35)

5.8 Равномерность крутящего момента и равномерность хода двигателя.

Равномерность крутящего момента:

; (5.36)

Избыточная работа крутящего момента:

Дж (5.37)

где – площадь над прямой среднего крутящего момента, мм2.

рад в мм – масштаб угла поворота вала на

диаграмме Мкр.

Равномерность хода двигателя принимаем δ=0.01.

Момент инерции движущихся масс двигателя, приведенных к оси коленчатого вала:

кг·м2 (5.38)

6. РАСЧЕТ ДЕТАЛЕЙ КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА НА ПРОЧНОСТЬ

6.1 Расчет поршня

Наиболее напряженным элементом поршневой группы является поршень, воспринимающий высокие газовые, инерционные и тепловые нагрузки, поэтому при его изготовлении к материалу предъявляются повышенные требования. Поршни автомобильных и тракторных двигателей изготовляют в основном из алюминиевых сплавов и реже из чугуна.

Основные конструктивные соотношения размеров элементов поршня (рис. 6.1) приведены в табл. 6.1. Величину верхней части поршня h1 выбираем, исходя из обеспечения одинакового давления опорной поверхности поршня по высоте цилиндра и прочности бобышек, ослабленных отверстиями для пропуска масла. Это условие обеспечивается при

(6.1)

где hr – высота головки поршня.

Расстояние b между торцами бобышек зависит от способа крепления поршневого пальца и обычно принимается на 2-3 мм больше длины верхней головки шатуна lш. Конкретные значения конструктивных элементов поршня принимаются по прототипам с учетом соотношений, приведены в табл. 6.1.

Поверочный расчет элементов поршня осуществляется без учета переменных нагрузок, величина которых учитывается при установлении соответствующих допускаемых напряжений. Рассчитывают днище, стенку головки, верхнюю кольцевую перемычку, опорную поверхность и юбку поршня.

Днище поршня рассчитывается на изгиб от действия максимальных газовых условий рzmax как равномерно нагруженная круглая плита, свободно опирающаяся на цилиндр.

Материал поршня – алюминиевый сплав, αп=22·10-6 1/К.

Материал гильзы цилиндра – серый чугун, αц=11·10-6 1/К.

Для дизелей максимальное давление газов обычно достигается при работе на режиме максимальной мощности.

Таблица 6.1

Наименование

диапазон

значение

Толщина днища поршня, d

(0,12 ¸ 0,20)D

8

Высота поршня, Н

(1,0 ¸ 1,7)D

105

Высота верхней части поршня, h1

(0,6 ¸ 1,0)D

 

Высота юбки поршня, hю

(0,6 ¸ 1,1)D

65

Диаметр бобышки, dб

(0,3 ¸ 0,5)D

 

Расстояние между торцами бобышек, b

(0,3 ¸ 0,5)D

44

Толщина стенки юбки поршня, dю, мм

2,0 ¸ 5,0

 

Толщина стенки головки поршня, s

(0,05 ¸ 0,10)D

7

Расстояние до первой поршневой канавки, l

(0,11 ¸ 0,20)D

 

Толщина первой кольцевой перемычки, hп

(0,04 ¸ 0,07)D

4

Радиальная толщина кольца, t

   

компрессионного

(0,040 ¸ 0,045)D

4

маслосъемного

(0,038 ¸ 0,043)D

3

Высота кольца, а, мм

3-5

3

Разность между величинами зазоров замка кольца в свободном и рабочем состоянии Ао

(3,2 - 4,0) t

 

Радиальный зазор кольца в канаве поршня ∆t, мм

   

компрессионного

0,70 – 0,95

0.8

маслосъемного

0,9 – 1,1

 

Внутренний диаметр поршня, di

D – 2 ( s+t+∆t )

 

Число масляных отверстий в поршне, nм

6-12

10

Диаметр масляного канала, dм

(0,3 - 0,5) a

1

Наружный диаметр пальца, dп

(0,30 ¸ 0,38)D

24

Внутренний диаметр пальца, dв

(0,50 ¸ 0,70)dп

16

Длина пальца, lп

(0,80 ¸ 0,90)D

80

Длина втулки шатуна, lш

(0,33 ¸ 0,45)D

40

Страница:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15 
 16  17  18  19  20  21  22  23  24  25 


Другие рефераты на тему «Транспорт»:

Поиск рефератов

Последние рефераты раздела

Copyright © 2010-2024 - www.refsru.com - рефераты, курсовые и дипломные работы