Файл: zapiska_Tarasevich.docx

5 Патентно-информационный поиск аналогов заданного типа ДВС

В результате патентно-информационного поиска установили четыре двигателя аналога, основные технические характеристики которых представлены в таблице 5.1.

В результате патентно-информационного поиска установили четыре двигателя аналога, основные технические характеристики которых представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 – Технические характеристики двигателей-аналогов

Наименование аналога	ДВС TD MT	ДВС 8060-25	ДВС NT133 A	ДВС PHAZER 180T
Число и расположение цилиндров	R6	R6	R6	R6
Рабочий объем, л	24	24,5	25,5	25
Номинальная мощность, кВт	239	235	230	244
Максимальный момент, Нм	1488	1500	1508	1480
Диаметр цилиндра, мм	130	128	135	134
Ход поршня, мм	152	145	154	160
Степень сжатия	18,5	18,6	18	18
Система питания	распред. впрыск	распред. впрыск	распред. впрыск	распред. впрыск

---

В качестве прототипа выбираем двигатель, который устанавливался на серийные автомобили Dodge Ram II TD MT.

6 Обоснование и выбор механизмов и систем двигателя

Четырехтактный шестицилиндровый дизельный двигатель, расположенный продольно. Двигатель с турбонаддувом (1,25 бар), рядным расположением цилиндров и поршнями, вращающими один общий коленчатый вал, с верхним расположением одного распределительного вала. Газораспределительный механизм – SOHC. Имеет два клапана на цилиндр: 1 впускной и 1 выпускной. Клапаны изготавливаются из легированной стали, головка клапана из жаропрочной высоколегированной стали. Распределительный вал приводится в движение ремнем и управляет клапанами посредством кулачков и коромысел, поворачивающихся на шаровых пальцах. Периодичность замены ремня ГРМ – 60000 км [6].

Система охлаждения предназначена для быстрого прогрева и поддержания рабочей температуры двигателя. Применим жидкостную систему охлаждения. Жидкостная система охлаждения состоит из радиатора, вентилятора, насоса, расширительного бочка, термостата, водяной рубашки в блоке цилиндров и головке блока цилиндров. На рисунке 6.1 представлен двигатель Dodge Ram II TD MT.

Блок цилиндров двигателя Dodge Ram II TD MT отлит из специального высокопрочного чугуна с цилиндрами, расточенными непосредственно в теле блока.

Коленчатый вал отлит из чугуна. В заднем конце коленчатого вала выполнено гнездо под передний подшипник первичного вала коробки передач, по наружному диаметру которого центрируется двухмассовый маховик. Маховик устанавливается на коленчатый вал так, чтобы метка (конусообразная лунка около зубчатого обода маховика) и ось шатунной шейки первого цилиндра находились в одной плоскости и по одну сторону от оси коленчатого вала.

Впускные и выпускные клапаны снабжены по одной пружине, зафиксированной через тарелку двумя сухарями. Шатуны двигателя стальные, кованные. Поршень двигателя отлит из алюминиевого сплава. Поршневые пальцы стальные.

Система питания двигателя с принудительным воспламенением предназначена для приготовления топливно-воздушной смеси требуемого состава и качества, подачи ее к цилиндрам двигателя. Система питания: непосредственный впрыск дизельного топлива под высоким давлением с общей топливно-распределительной рампой “Common Rail” либо “Delphi”. Система впрыска Delphi работает под давлением 1400-1600 бар. Форсунки Delphi требуют регенерации после 100000 км. В ТНВД топливо поступает под низким давлением (5 бар) из встроенного топливоподкачивающего насоса. ТНВД подает топливо в топливораспределительую рампу, давление которой контролируется при впрыске регулятором подачи топлива, а при сливе клапанами форсунок. Таким образом, сглаживаются колебания давления в рампе. Регулятор подачи топлива обеспечивает подачу ТНВД такого количества, которое необходимо для поддержания давления в рампе. Благодаря этому, снижается тепловыделение и улучшается коэффициент полезного действия двигателя.

---

Система пуска двигателя предназначена для быстрого запуска двигателя путем сообщения коленчатому валу скорости, обеспечивающей нормальное протекание рабочего процесса. Она состоит из аккумуляторной батареи, зажигания и стартера.

Система смазки комбинированная: под давлением и разбрызгиванием. Осуществляется посредством двух роторного шестеренчатого насоса, который всасывает масло из поддона через сетчатый приемник и нагнетает его через фильтр в смазочные каналы, где масло распределяется по коленчатому валу, распределительному валу и вспомогательному валу. Шатунные подшипники снабжаются маслом через внутренние отверстия в коленчатом вале. Внутренние поверхности поршней смазываются из отверстий в нижних головках шатуна. На вал распределителя масло периодически подается из отверстия вспо­могательного вала. Распределительный вал и коромысла снабжаются маслом через трубку-разбрызгиватель, идущую от центрального подшипника распределительного вала.

Применяемое масло Liqui Moly TopTec 4200 5W30 или Shell Helix Ultra AV 0W-30. Периодичность замены каждые 20000-30000 км либо 1 год эксплуатации. По сравнению с предыдущими модификациями данного двигателя у этого, снижена производительность масляного насоса из-за чего часто встречаются случаи преждевременного износа вкладышей и заклинивания коленчатого вала.

Рисунок 6.1 – Двигатель автомобиля Dodge Ram II TD MT

7 Расчет форсунки

По результатам теплового расчёта дизеля и топливного насоса высокого давления определяем диаметр сопловых отверстий форсунки. Исходные данные: действительное давление в конце сжатия p_c = 4,06 МПа; давление в конце сгорания p_z = 7,3 МПа; частота вращения двигателя n = 1900 мин^-1.

Продолжительность подачи топлива в градусах поворота коленчатого вала принимаем равной φ = 18 градусов.

Определяем цикловую подачу:

. (7.1)

Время истечения топлива:

(7.2)

Среднее давление газа в цилиндре в период впрыска:

(7.3)

---

Среднее давление распыливания принимаем равным р_ф = 38 МПа.

Средняя скорость истечения топлива через сопловые отверстия:

(7.4)

Коэффициент расхода топлива принимаем равным μ_ф = 0,75.

Суммарная площадь сопловых отверстий:

(7.5)

Число сопловых отверстий принимаем равным m = 4.

Диаметр соплового отверстия:

(7.6)

8 Техническая характеристика двигателя

В результате теплового и динамического расчетов, а также проектирования данного6-ти цилиндрового дизельного двигателя с турбо надувом, получены технические характеристики, которые приведены в таблице 8.1.

Таблица 8.1 – Технические характеристики спроектированного двигателя

Параметр	Значение
Тип двигателя	R6
Объем двигателя, л	24,6
Мощность, кВт/ мин-1	239 / 1900
Максимальный крутящий момент, Нм	589,03
Степень сжатия	18
Диаметр цилиндра, мм	164,9
Марка топлива	ДТ-Л-К5, сорт С
Удельный эффективный расход топлива при максимальной мощности, г/(кВтч)	323,72
Часовой расход топлива на режиме максимальной мощности, кг/ч	37,92
Скорость поршня, м/с	10,4
Ход поршня, мм	192,9
Число тактов двигателя	4

---

Заключение

В результате проведенной работы разработан 6 цилиндровый рядный дизельный двигатель для грузового автомобиля объемом 24,6 литра, рабочий объем цилиндра 4,11 литра и номинальной мощностью 239 кВт. Также в рамках данного курсового проекта был выполнен тепловой и динамический расчет двигателя Eagle 800-325.

Расчетами установлено: давление и температура окружающей среды равны 0,1 МПа и 293 К соответственно; давление остаточных газов равно 0,112 МПа; давление и температура в конце сжатия равны 7,25 МПа и 1042,6 К соответственно; давление и температура теоретические 10,15 МПа и 2126,53 К соответственно; давление и температура в конце процесса расширения 0,46 МПа и 1191,76 К соответственно; теоретическое среднее индикаторное давление 1,29 МПа; среднее эффективное давление 1,02 МПа. Также установлено что удельный эффективный расход топлива равен 323,72 г/(кВтч), часовой расход топлива 37,92 кг/ч. Приняты ход поршня 164,9 мм и диаметр цилиндра 192,9 мм.

По полученным данным построена индикаторная диаграмма разработанного двигателя, внешняя скоростная характеристика и графики давления от действующих сил, которые находятся на первом листе графической части.

По результатам динамического расчета КШМ суммарный крутящий момент двигателя составляет 589,03 Нм, погрешность вычислений – 3,3 %.

Так же по указанию руководителя был рассчитан и спроектирована форсунка который расположен на втором листе графической части.

Список литературы

1 Колчин, А. И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: учеб. пособие для вузов / А. И. Колчин, В. П. Демидов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2008. – 496 с.

2 Требования к выполнению технологической и конструкторской документации в курсовом и дипломном проектировании для студентов специальности 1-37 01 06 Техническая эксплуатация автомобилей / Сост. И. С. Сазонов [и др.]. – Могилев : Белорусско-Российский университет, 2012. – 48 с.3 Автомобильные двигатели. Курсовое проектирование: учеб. Пособие / М. Г. Шатров [и др.]. – М.: Академия, 2011. – 256 с.

---