Модернизация системы питания автомобиля КамАЗ-6460

Перечень чертежей:

1. Схема системы питания газодизеля А1 с обозначением следующих позиций:

• Баллоны для компримированного газа;
• Вентили расходный и групповой;
• Заправочное устройство;
• Трубопровод высокого давления;
• Манометр;
• Подогреватель газа;
• Фильтр магистральный;
• Клапан электромагнитный;
• Редуктор низкого давления;
• Переключатели пускового клапана и вида топлива;
• Аккумулятор;
• Замок зажигания;
• Предохранитель;
• Дозатор газа;
• Смеситель;
• Воздушный фильтр;
• ТНВД;
• Двигатель;
• Форсунка;
• Механизм ограничения запальной дозы топлива.

2. Чертёж индикаторной диаграммы двигателя КамАЗ-740.50-360 на формате А1 с обозначением дизельного и газодизельного процессов; диаграмма фаз газораспределения с изображением процесса открытия и закрытия впускного и выпускного клапанов; схема сил, действующих в КШМ V-образного двигателя.

Дополнительные материалы: расчётно-пояснительная записка прилагается на 35 страницах. В пояснительной записке рассмотрены особенности применения компримированного газа в дизелях, где представлены два способа перевода дизеля на газообразное топливо:

• Конструктивная модернизация дизеля в двигатель с искровым зажиганием;
• Переход на газодизельный процесс.

Составлена таблица с физико-химическими свойствами компонентов газовых топлив и дизельного топлива.

         Представлена таблица с показателями дымности и токсичности отработавших газов.

Рассмотрена расчётно-теоретическая часть:

Представлен тепловой расчет двигателя, дизельный и газодизельный процессы:

Приведены исходные данные:

• Дизельный двигатель, модель – 740.50-360 восьмицилиндровый, V-образный, четырехтактный дизель, жидкостного охлаждения, с газотурбинным наддувом и промежуточным охлаждением надувочного воздуха;
• Частота вращения коленчатого вала - 2200 мин^-1;
• Степень сжатия - 16,5;
• Эффективная мощность - 265 кВт;
• Коэффициент избытка воздуха - 1,50;
• Вид топлива для дизельного процесса – дизельное топливо «Л» ГОСТ 305-82;
• Вид топлива для газодизельного процесса – смесь 20% дизельного топлива «Л» ГОСТ 305-82 и 80% компримированного природного газа ГОСТ 27577-2000.

Рассмотрены параметры рабочего тела:

Представлены параметры окружающей среды и остаточные газы:

• Давление – 0,10 МПа, температура – 288 К;
• Давление надувочного воздуха – 0,18 МПа;
• Показатель политропы сжатия в компрессоре принимаем – 1,65;
• Температура воздуха за компрессором – 363 К;
• Давление – 0,144 МПа и температура остаточных газов – 770 К.

Рассмотрен процесс впуска:

• Температура нагрева свежего заряда в дизеле с наддувом - 10 °С;
• Плотность заряда на впуске – 1,19 кг/м³;
• Потери давления на впуске в двигатель – 0,0237 МПа;
• Давление в конце впуска – 0,1563 МПа;
• Коэффициент остаточных газов – 0,029;
• Температура в конце впуска – 384 К;
• Коэффициент наполнения – 0,85.

Выполнен процесс сжатия

• Давление в конце сжатия – 7,11 МПа; температура – 1059 К;
• Средняя молярная теплоемкость заряда воздуха в конце сжатия – 22 кДж/кмоль*град;
• Число молей остаточных газов – 0,022 кмоль, в конце сжатия – 0,7735 кмоль.

Представлена таблица с показателями процесса сгорания:

         Рассмотрен процесс расширения, где для дизельного и газодизельного процессов найдены следующие показатели: степень, давление и температура процесса расширения.

Найдены индикаторные параметры рабочего цикла дизельного двигателя, где коэффициент полноты индикаторной диаграммы – 0,95, а индикаторный удельный расход топлива – 184 г/кВт*ч.

Рассмотрены эффективные показатели дизеля, такие как среднее давление механических потерь, эффективное давление, механический и эффективный КПД, удельный расход топлива.

Рассчитаны основные размеры цилиндра и удельные параметры двигателя:

• Рабочий объем одного цилиндра – 1,5 л;
• Диаметр цилиндра – 120 мм;
• Ход поршня – 130 мм;
• Площадь поршня – 113 см²;
• Расчетная эффективная мощность – 254 кВт.

Произведено построение индикаторных диаграмм:

Представлена таблица значений давлений в промежуточных точках политропы сжатия и политропы расширения при дизельном и газодизельном процессах.

Выполнен кинематический расчет кривошипно – шатунного механизма, который сводится к нахождению пути, скорости и ускорения поршня:

Определено перемещение поршня, результаты которого занесены в таблицу.

Рассчитана скорость поршня в зависимости от угла п.к.в, рещультаты представлены в таблице.

Вычислено ускорение поршня, результаты расчётов сведены в таблицу.

Произведён динамический расчёт двигателя с целью определения  нагрузок на детали кривошипно-шатунного механизма и на трансмиссию машин.

Рассмотрено приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма:

• Кривошипа – 3,40 кг:
• Поршневой группы – 2,76 кг;
• Массы, имеющие возвратно – поступательное движение – 3,9 кг, вращательное – 9,4 кг.

Выполнен расчёт сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме:

• Силы давления газов и инерции;
• Центробежная сила инерции вращающихся масс;
• Суммарные силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме.

Представлены таблицы значений величин давления газов в зависимости от угла п.к.в., удельной силы инерции, значений суммарной и нормальной силы.

            Исходя из представленного анализа сделан вывод, что перевод автомобильного транспорта с нефтяных топлив на КПГ имеет множество достоинств.

В программе: Компас 3D v