Модернизация четырехтактного дизеля ЯМЗ 238Н с турбонаддувом для трактора К-700

Перечень чертежей:

1. Чертеж поперечного разреза модернизированного двигателя ЯМЗ 238Н формата А3 с указанием общих допусков по ГОСТ 30893.1 – m и технической характеристикой:
   • Максимальная мощность 239 кВт
   • Номинальная частота вращения коленчатого вала 2100 об/мин
   • Максимальный крутящий момент 1265,8 Н×м
   • Рабочий объём двигателя 12,26 л
   • Эффективный удельный расход 188 г/(кВт×ч)
   • Диаметр цилиндра 125 мм
   • Ход поршня 125 мм
2. Поршень в сборе А3 с указанием материалов для изготовления и основных позиций:
   • Кольцо:
     • Компрессионное
     • Масляное
     • Стопорное
   • Палец
3. Сборочный чертеж шатуна А3: болт, вкладыш, втулка, крышка нижней головки, стержень, гайка:
   • Позиции обрабатывать совместно, разукомплектовке не подлежит
   • Отклонение размеров перед установкой вкладышей не должно превышать 0,01 мм
   • Момент затяжки болтов 90 Н×м
4. Индикаторная диаграмма двигателя А4
5. Схема кривошипно-шатунного механизма А4
6. Спиральная диаграмма А4 с указанием тактов:
   • Впуска
   • Сжатия
   • Расширения
   • Выпуска

 Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 103 листах.

         В пояснительной записке выполнен проект модернизации четырёхтактного дизельного двигателя ЯМЗ 238Н с турбонаддвом, предназначенного для трактора К-700.

         Двигатель имеет водяное охлаждение, камера сгорания -разделённого типа с объёмным смесеобразованием. Наддув двигателя осуществляется с помощью турбокомпрессора, имеющего газовую связь с поршневой частью. Турбокомпрессор состоит из центробежного компрессора с лопаточным диффузором и осевой турбины. Воздух после компрессора охлаждается в воздушном холодильнике.

Приведено краткое описание процессов, происходящих в одном цикле двигателя внутреннего сгорания:

• Процесс впуска. Во время впуска поршень движется от верхней мёртвой точки к нижней мёртвой точке, впускной клапан открыт, в цилиндр поступает атмосферный воздух. Основной задачей при впуске является наиболее лучшее заполнение цилиндра
• Процесс сжатия. Во время сжатия, когда впускной и выпускной клапаны закрыты, температура, и давление воздуха в цилиндре значительно возрастают. В конце такта в цилиндр через форсунку впрыскивается топливо
• Процесс сгорания и расширения. В конце такта сжатия до прихода поршня в В.М.Т. происходит самовоспламенение топлива. После прохода в В.М.Т. начинается процесс такта расширения, где совершается полезная работа. В конце такта расширения давление и температура снижается
• Процесс выпуска. Продукты сгорания из цилиндра выходят в атмосферу через турбокомпрессор.

Выполнен тепловой расчет. Для рассчитываемого двигателя в соответствии с ГОСТ 305–82 принято дизельное топливо (для работы в летних условиях - марки Л и для работы в зимних условиях – марки З). Цетановое число топлива – не менее 45.

Определены параметры:

Определены индикаторные параметры рабочего цикла с определением основных значений.

Рассчитаны эффективные показатели двигателя. Определен механический КПД 0,859 и эффективный удельный расход топлива 188 г/(кВт∙ч).

         Выполнено определение основных параметров цилиндра и двигателя.

Получены значения:

         Построена индикаторная диаграмма. Определено среднее индикаторное давление 1,358 МПа.

Приведен тепловой баланс. Тепловой баланс оценивает распределение тепла, вносимое в двигатель с топливом и идущее на полезную работу и потери. Выполнен расчет и построение внешней характеристики ДВС.

Приведен кинематический расчет. Вычислен радиус кривошипа 62,5 мм и длина шатуна 231,5 мм. Приведен динамический расчет с определением значений действующих сил. По данным теплового расчёта определен средний крутящий момент 1265,8 Н×м.

         Построена диаграмма фаз газораспределения. Учитывая достаточную быстроходность рассчитанного дизеля и величину наддува, установлены фазы газораспределения. С учётом быстроходности дизеля принят угол опережения впрыска 20°, за 15°до в. м. т. Продолжительность периода задержки воспламенения , за 8° до в. м. т. Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна принято .

         Выполнено проектирование кривошипно-шатунного механизма. Рассчитаны значения шатуна. Вычислены параметры механизма газораспределения для впускного клапана.

         В данной работе выполнена модернизация четырехтактного дизельного двигателя ЯМЗ 238Н посредством смены турбокомпрессора на более мощный (степень наддува 1,7), уменьшения диаметра цилиндра 125 мм и уменьшения хода поршня 125 мм.

Спецификация – 1 лист (и прилагается на чертежах)

В программе: Компас 3D v, AutoCad