Основы конструирования двигателей внутреннего сгорания. Конструирование поршней

 


Рассмотрим процессы создания двигателя для нового легкового автомобиля. Какими перспективными свойствами автомобиль должен обладать? Высокой скоростью и маневренностью или высокими тягово-динамическими свойствами. Для повышения скорости необходим двигатель с высокой частотой вращения, а это значит, что масса кривошипно-шатунного механизма должна быть небольшой, ход поршня тоже уменьшается, уменьшается и размер кривошипа, а мощность должна оставаться достаточной. Кроме того, для обеспечения маневренности у двигателя должна быть хорошая приемистость, т.е. быстрое увеличение и сброс оборотов. Очевидно, с увеличением оборотов уменьшаются габариты и масса двигателя, увеличивается динамика, что потребует специальных мер по увеличению прочности и уравновешиванию механизма. Так как время каждого такта двигателя будет уменьшаться, то необходимо переходить на четырехклапанные газораспределительные механизмы, повышать скорость газа впускных и выхлопных патрубков. Все это учитывается при составлении технического задания на проектирование нового двигателя.

Остановимся на общих компоновках двигателей внутреннего сгорания. Из всех имеющихся в промышленности компоновок в основном применяются три:

1. Рядные двигатели, когда все цилиндры расположены в ряд вдоль коленчатого вала (двигатели ВАЗ) (рис. 5.1).

2. Двигатели с V-образным расположением цилиндров и с совмещенными двумя шатунами на одной шатунной шейке (двигатели КамАЗ, ЯМЗ) (рис. 5.2).

3. Двигатели со звездообразным расположением цилиндров, с одним главным шатуном и остальными прицепными (рис. 5.3). Это авиационные двигатели типа АШ-82Т для самолетов или АШ-82В для вертолетов, а также для подводных лодок.

 

Таблица 5.1

Средние соотношения размеров деталей двигателя к диаметру D

Название параметра ДсИЗ Дизели
Высота поршня H/D 0,60...0,80 0,80...1,20
Толщина днища поршня d/D 0,06...0,09 0,15...0,22
Высота жарового пояса hг/D 0,03...0,08 0,06...0,18
Высота первой кольцевой перемычки hп/D 0,04...0,05 0,05...0,08
Толщина стенки головки поршня s/D 0,05...0,10 0,05...0,10
Расстояние до оси пальца h1/D 0,30...0,50 0,50...0,62
Толщина стенки юбки поршня dю, мм 1,50...3,00 1,50...3,50
Радиальная толщина кольца t: компрессионного tк/D маслосъемного tм/D   0,040...0,045 0,038…0,043   0,040...0,045 0,038…0,043
Высота кольца ак, мм 1,00...1,75 1,75...3,00
Радиальный зазор кольца в канавке поршня Dt, мм: компрессионного маслосъемного   0,70...0,95 0,9…1,10   0,70...0,95 0,90…1,10
Разность между величинами зазоров замка кольца в свободном и рабочем состоянии S/t 2,5...4,0 3,2...4,0
Количество масляных отверстий в поршне iмо 6...12 6...12
Диаметр отверстия масляного канала dм/b 0,30...0,50 0,30...0,50
Наружный диаметр пальца dп/D 0,20...0,28 0,32...0,40
Внутренний диаметр пальца dв/dп 0,65…0,75 0,50…0.70
Длина пальца lп/D 0,85…0,90 0,85…0,90
Расстояние между торцами бобышек b/D 0,25…0,40 0,25…0,40
Диаметр бобышки dб/D 0,30…0,50 0,40…0,50
Длина головки шатуна lш/D 0,28…0,45 0,28…0,32

 

При проектировании конструктор учитывает следующие параметры: Сп – скорость поршня; n – частоту вращения вала;

S/D – отношение хода поршня к его диаметру;

Pг – среднее эффективное давление;

i – число цилиндров; D –диаметр цилиндров.

С увеличением диаметра поршня повышается эффективный КПД, но повышается нагрузка на кривошипно-шатунный механизм и подшипники. Обычно диаметры поршня не превосходят D=150 мм. Выбрав компоновку двигателя, приступают к проектированию цилиндропоршневой группы.








Дата добавления: 2016-02-16; просмотров: 798;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.009 сек.