Чертежи автотракторного дизельного двигателя внутреннего сгорания модели ЯМЗ

Пн-Вс c 7:00 -16:00 по Москве. Помощь

Авторизация

Мои материалы

↓

Материалов пока нет

Материалов: 0 на сумму 0 рублей Перейти к выбранному Оформить заказ

Перечень чертежей:

Чертеж А1 общего вида двигателя внутреннего сгорания ЯМЗ с техническими характеристиками:

Число цилиндров 8
Расположение цилиндров V-образное
Угол развала 90°
Порядок работы цилиндров 1-5-4-2-6-3-7-8
Рабочий объем цилиндров, л 14,86
Номинальная мощность, л.с. 240
Номинальное число оборотов в мин. 2100
Максимальный крутящий момент, кгм 90
Способ смесеобразования непосредственный впрыск
Камера сгорания неразделённого типа в поршне
Фазы газораспределения (угол поворота коленчатого вала), градусы:

впускной клапан

открытие 20 до в.м.т.

закрытие 56 после н.м.т.

выпускной клапан

открытие 56 до н.м.т.

закрытие 20 после н.м.т.

Число клапанов на цилиндр один впускной и один выпускной
Расположение клапанов верхнее
Топливо дизельное, малосернистое по ГОСТ 4749-49
Давление в масляной системе при

номинальных оборотах кг/см² 4-7

Масло дизельное по ГОСТ 5304-54
Система смазки смешанная
Температура охлаждающей жидкости, град 75-95
Габаритные размеры, мм

длина 1620

ширина 992

высота 1230

Сухой вес, кг

без вспомогательного оборудования

по ГОСТ 491-55 1000

с коробкой передач, сцеплением и

вспомогательным оборудованием 1377

Графики расчетных параметров ДВС модели ЯМЗ на формате А1:

Силы, действующие на КШМ;
Полярная диаграмма нагрузок, действующих на шатунные шейки двигателя;
Суммарный крутящий индикаторный момент двигателя;
Развернутая диаграмма удельной нагрузки, действующей на шатунные шейки на режиме максимального крутящего момента;
Индикаторная диаграмма;
Условная диаграмма износа шатунной шейки.

Дополнительные материалы:

В прилагаемой пояснительной записке на 103 страницах описаны расчеты проектирования автотракторного дизельного двигателя внутреннего сгорания. Выполнен расчет рабочего цикла, динамический расчет, расчет деталей кривошипно-шатунного и газораспределительного механизма. Также выполнен расчет основных систем двигателя: смазки, охлаждения и питания.

Далее показано описание расчетов, использованных в записке.

Расчет рабочего цикла двигателя, включает в себя: определение параметров конца впуска, сжатия, сгорания, расширения и основных размеров двигателя.

№	Наименование	Значение
1	Давление газов в цилиндре в конце пуска	0,092 МПа
2	Коэффициент остаточных газов в конце пуска	0,032
3	Температура газов в цилиндре в конце пуска	327,78 К
4	Давление газов в цилиндре в конце сжатия	4,106 МП
5	Коэффициент остаточных газов в конце сжатия	915 К
6	Количество воздуха для сгорания топлива	0,491 кмоль
7	Количество продуктов сгорания	0,799 кмоль
8	Температура в конце сгорания	2050 К
9	Давление в конце сгорания	6,569 МПа
10	Давление в конце расширения	0,343 МПа
11	Действительное среднее индикаторное давление	0,866 МПа
12	Индикаторный КПД	0,451
13	Удельный индикаторный расход топлива	187,5 Г/кВт х час
14	Эффективный КПД	0,338
15	Рабочий объем одного цилиндра	1,23 л
16	Диаметр цилиндра	110 мм
17	Действительный литраж двигателя	4,75 л
18	Мощность	43,7 кВт
19	Часовой расход топлива	10,9 кг/час

Динамический расчет двигателя, включает в себя: определение величины безразмерного параметра КШМ, силы давления газов на поршень, масс деталей поршневой и шатунной групп, сил инерции КШМ, силы, действующей вдоль оси цилиндра, суммарной нормальной силы, построение графика крутящего момента и полярной диаграммы сил, действующих на шатунную шейку.

№	Наименование	Значение
1	Величина безразмерного параметра КШМ	1/3,6
2	Сила давления газов на поршень	379,9 Н/мм
3	Масса кривошипно-шатунного механизма	3,294 кг
4	Сила инерции КШМ	- 6,55кН
5	Суммарная тангенциальная сила, действующая на шатунную шейку кривошипа и создающая на валу двигателя крутящий момент	- 4,125 кН
6	Суммарная нормальная сила	- 5,28 кН
7	Эффективный крутящий момент двигателя	249,75 Нм

Расчет деталей кривошипно-шатунного механизма, включает в себя расчеты деталей поршневой и шатунной группы.

№	Наименование	Значение
1	Площадь горизонтального сечения поршня	3559,84 мм²
2	Максимальная сжимающая сила	62436,7 Н
3	Напряжение сжатия	17,5 мПа
4	Максимальная разрывающая сила	4549,2 Н
5	Удельное давление поршня на стенки цилиндра	0,36 мПа
6	Среднее давление кольца на стенку цилиндра	0,066 мПа
7	Максимальное напряжение, возникающее при изгибе кольца в рабочем состоянии в его поперечном сечении против замка	219,96 мПа
8	Монтажный зазор в прямом замке холодного кольца	0,08 мм
9	Сила инерции, действующая на поршневой палец	- 7583,1 Н
10	Сила давления газов, действующая на поршневой палец	62436,7 Н
11	Удельное давление на втулку поршневой головки шатуна	38,5 мПа
12	Монтажный зазор между пальцем и бобышками поршня	0,04 мм
13	Максимальное напряжение растяжения в горизонтальном сечении шатуна	-8185,3 Н
14	Удельное давление на поверхности соприкосновения втулки с головкой	16,36 мПа
15	Максимальная сила, растягивающая головку шатуна	- 7580,5 Н
16	Суммарная сила, сжимающая головку шатуна	53905,9 Н
17	Сила растяжения шатуна	-9792,9 Н
18	Сила, сжимающая шатун	51693,5 Н
19	Сила, нагружающая крышку шатуна	- 13844,2 Н
20	Максимальная сила инерции, разрывающая головку и шатунные болты	- 13844,2 Н
21	Суммарная сила, растягивающая болт	18689,7 Н
22	Площадь опасного сечения болта	88,25 мм²
23	Момент сопротивления наиболее нагруженной шейки коленвала кручению	12,35 мПа
24	Центробежная сила инерции противовеса, расположенного на продолжении щеки	2849,4 Н
25	Центробежная сила, действующая на шатунную шейку	- 1100,6 Н

Расчет деталей газораспределительного механизма. Расчет стремится к удовлетворению двух противоположных требований – это получение максимальных проходных сечений, обеспечивающих хорошее наполнение и очистку цилиндра и сокращение до минимума массы подвижных деталей газораспределения для уменьшения инерционных нагрузок.

№	Наименование	Значение
1	Площадь проходного сечения клапана при максимальном подъеме	572 мм²
2	Диаметр горловины клапана	30 мм
3	Высота подъема клапана при угле фаски клапана = 45 º	7,6 мм
4	Максимальный радиусы кривизны безударного кулачка	44,5 мм
5	Масса ГРМ, приведенная к оси клапана	0,404 кг
6	Полная деформация пружины клапана	17,87 мм
7	Общая жесткость пружин	7982 кН/м
8	Число витков пружины	9 шт.
9	Сила давления газов, действующих на головку клапана	554 Н
10	Стрела прогиба вала	0,0115 мм
11	Напряжение смятия в зоне контакта кулачка и толкателя	214,7 Н
12	Критическая сила для штанги	5366,6 Н
13	Напряжение смятия цилиндрической опорной поверхности коромысла	405 мПа
14	Момент, опрокидывающий толкатель в направляющей	24 Нм

Расчет системы питания. Описывает процессы, обеспечивающие подачу в цилиндры двигателя воздуха и топлива, образование горючей смеси, а также удаление из цилиндров продуктов сгорания.

№	Наименование	Значение
1	Производительность секции ТНВД	238,5мм³/цикл
2	Диаметр плунжера	7 мм
3	Ход плунжера	8 мм
4	Средняя скорость плунжера ТНВД	0,704 м/сек
5	Средняя скорость истечения топлива через сопловые отверстия форсунки	285,2 м/с
6	Суммарная площадь сопловых отверстий	0,273 мм²
7	Диаметр соплового отверстия форсунки	0,295 мм

Расчет системы смазки. В двигателе применена комбинированная система смазывания. Подшипники коленчатого и распределительного валов, втулки промежуточной шестерни и шестерни привода топливного насоса, а также механизм привода клапанов смазывается под давлением от шестеренчатого насоса. Гильзы, поршни, поршневые пальцы и кулачки распределительного вала смазываются разбрызгиванием. Очистка масла осуществляется в центрифуге.

№	Наименование	Значение
1	Циркуляционный расход масла	0,214 л/сек
2	Подача насоса	0,75 м/сек
3	Наружный диаметр шестерен насоса	53,95 мм
4	Мощность, затрачиваемая на привод насоса	0,79 кВт
5	Объем системы смазки	15 л
6	Частота вращения ротора центрифуги	5856 об/мин^-1
7	Давление масла на входе в центрифугу	0,685 мПа
8	Площадь поверхности радиатора, омываемая охлаждающим телом	0,98 м²

Расчет системы охлаждения. Принято охлаждение дизеля жидкостное с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости от центробежного насоса, объединенного в один агрегат с вентилятором. Валик насоса и вентилятор приводятся во вращение от шкива коленчатого вала дизеля с помощью клинкового ремня. Для регулирования температуры в системе охлаждения установлен термостат ТС – 109 с твердым наполнителем.

№	Наименование	Значение
1	Количество теплоты, отводимой через систему охлаждения двигателя при его работе на режиме номинальной мощности	33,8 кДж
2	Расход воздуха, проходящего через радиатор	1,3 м³/с
3	Циркуляционный расход (л/с) охлаждающей жидкости	0,88 л/с
4	Средняя температура жидкости в радиаторе	87 ⁰С
5	Площадь поверхности охлаждения радиатора	11,85 м²
6	Окружная скорость лопасти вентилятора	70м/с
7	Диаметр вентилятора	0,33 м
8	Частота вращения вентилятора	3340 об/мин^-1
9	Мощность, для привода вентилятора	3 кВт
10	Расчетная подача водяного насоса	1,04 л/с
11	Вместимость систем жидкостного охлаждения тракторных дизелей	22 л

Расчет системы пуска двигателя. Пусковое устройство дизелей состоит из электрического стартера СТ – 212А мощностью 4,8 л.с. Включение стартера дистанционное, с помощью электромагнитного реле и включателя стартера.

№	Наименование	Значение
1	Момент сопротивления запуску	217,3 Нм
2	Мощность пускового устройства	3,73 кВт

В результате расчетов систем и механизмов дизеля установлено:

Двигатель показывает развитие требуемой мощности при разных скоростях движения трактора, хорошую приемистость при трогании.
Экономия топлива.
Большая удельная мощность и небольшие габаритные размеры.
Надежность запуска при низкой температуре
Конструкция, позволяет выполнить модернизацию через форсирование мощности

В программе: Autocad