4. Расчет узлов и элементов двигателя.

4.1 Расчёту деталей двигателя на прочность предшествует тепловой расчёт рабочего цикла и определение геометрических размеров основных элементов двигателя. Определение статических и динамических нагрузок, действующих в элементах деталей кривошипно-шатунного, газораспределительного механизмов и других элементах.

При выполнении проверочных расчётов определяют не геометрические размеры деталей, а напряжения в элементах детали с учётом действующих нагрузок и принятых геометрических размеров.

С учётом назначения и условий работы двигателя за расчётный режим принимают:

1. Режим максимального крутящего момента при частоте вращения, когда давление газов достигает наибольшего значения, а силы инерции сравнительно малы. При расчете деталей на этом режиме максимальное значение давления газов в цилиндре принимают без учета скругления индикаторной диаграммы, а силами инерции пренебрегают;

2. Режим номинальной мощности при расчете. Расчеты деталей производятся от совместного действия газовых и инерционных нагрузок. При расчетах деталей на этом режиме максимальное значение давления газов в цилиндре принимают с учетом скругления индикаторной диаграммы, а инерционные нагрузки рассчитывают при номинальной частоте.

3. Режим максимальной частоты вращения при холостом ходе Ne=0. (для двигателей, по условиям работы часто выходящих на максимальную частоту вращения коленчатого вала в режиме холостого хода) , когда силы инерции достигают наибольших значений, а давление газов незначительно. При расчете двигателей на этом режиме давлением газов в цилиндре пренебрегают.

Некоторые конструктивные данные двигателя:

- Толщина стенки блока цилиндров и картера (чугун)-(3,5…8) мм = 8 мм, перегородки (4-7)мм = 6 мм;

- Минимальное расстояние между осями цилиндров:

L = мм;

- Толщина слоя жидкости (7-10) мм: 10 мм;

- Толщина стенки мокрой гильзы (5-8)мм: 7мм;

- Длина гильзы: 161,65мм;

4.2 Конструкция головок блока цилиндра.

-Толщина нижней опорной плиты головки блока цилиндров

мм;

-Толщина рёбер и стенок системы охлаждения

мм

4.3 Расчет силовых шпилек блока цилиндров.

Силу давления газов, приходящуюся на одну шпильку на участке достижения максимального значения давления в объеме камеры сгорания, определим по формуле:

(МН);

где - максимальное давление сгорания, (МПа);

- площадь проекции поверхности камеры сгорания на плоскость стыка:

(м²);

- число силовых шпилек.

Сила предварительной затяжки. С учетом ранее предложенного решения на этапе предварительных расчетов будем считать, что суммарная и расчетная максимальная сила переменного цикла, действующая на шпильку в нагретом двигателе, определится как сумма двух сил:

(МН)