4.3 Особенности конструкции спроектированного двигателя

Улучшение смесеобразования и сгорания достигается увеличением коэффициента избытка воздуха, в связи с чем пропадает необходимость увеличивать отношение хода поршня к его диаметру, так как это изменение нежелательно из-за появления необходимости крупномасштабной замены оборудования на дизелестроительном предприятии.

В связи с увеличением максимального давления цикла возникает необходимость в серьезных изменениях конструкции основных деталей ДВС во избежание роста механической напряженности двигателя.

Приняты следующие меры:

- снижена толщина и длина тронка поршня

- диаметры шатунных шеек коленчатого вала увеличены на 20 мм;

- диаметры коренных шеек коленчатого вала увеличены на 22,5 мм;

- увеличена толщина стенки втулки цилиндра (в верхней ее части) на 6 мм.

Эти изменения можно увидеть на поперечном разрезе двигателя, приведенном в приложении Г.

4.4 Выводы по разделу

В ходе работы по модернизации двигателя 6 ЧН 21/31 было достигнуто следующее:

• Увеличена степень сжатия, коэффициент избытка воздуха для сгорания, это позволило улучшить КПД двигателя, а значит положительно повлиять на уровень расхода топлива.

• Проанализированы элементы конструкции двигателя-прототипа и аргументированно решение об их изменении.

• Увеличено давление наддува

• Проведено снижение степени повышения давления , что позволяет улучшить экологические показатели двигателя, но приводит к снижению его термического КПД. Этот недостаток нивелирован повышением степени сжатия.

• Максимальное давление цикла серьезно увеличено в сравнении с прототипом. Во избежание роста механической напряженности двигателя были внесены изменения в конструкцию элементов двигателя.

Заключение

В связи с серьезной проблемой рационального использования топливных ресурсов и охраны окружающей среды растет необходимость повышения топливной экономичности и улучшения экологических показателей двигателей. Также достаточно серьезным вопросом является ужесточения требований к надежности техники.

По вышеописанным причинам, цель данного курсового проекта состояла в дефорсировании по среднему эффективному давлению двигателя 6ЧН21/31 с его последующей модернизацией, целью которой являлась снижение удельного эффективного расхода топлива. При этом стояла необходимость в обеспечении высокого уровня надежности и улучшении экологических показателей двигателя.

Изменение следующих параметров позволило понизить мощность двигателя до 970 кВт, при этом были улучшены показатели индикаторного и эффективного КПД двигателя, а также уменьшен удельный эффективный расход топлива.

Измененные параметры:

Коэффициент избытка воздуха для сгорания . Было принято решение увеличить его до значения .

Степень сжатия . Увеличивается до значения .

Степень повышения давления Несмотря на то, что значение корректируется программой. Было принято решение понизить степень повышения давления до .

Максимальная температура цикла изменилась с до .

Коэффициенты остаточных газов и коэффициент продувки остаются неизменными.

Коэффициент использования теплоты в цикле повышен до 0,945.

Изменение некоторых параметров вынуждает внести изменения в конструкцию элементов двигателя, а именно:

- увеличить диаметры шеек коленчатого вала и поршневого пальца;

- увеличить толщина стенки втулки цилиндра (в верхней ее части).

Спроектированный двигатель отвечает всем требованиям, предъявляемым к современным дизелям. Но дальнейшее развитие дизелестроения постоянно вынуждает ужесточать требования к двигателям. В связи с этим в дальнейшем могут потребоваться новые доработки двигателя.