DZ3_ENGINES_NOVIKOV / DZ3_ENGINES_NOVIKOV

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана

(национальный исследовательский университет)» (МГТУ им. Н.Э. Баумана)

ФАКУЛЬТЕТ «СПЕЦИАЛЬНОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ»

КАФЕДРА МТ3 «ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ»

Домашнее задание №3

по курсу:

«Энергетические установки НТТС»

Москва, 2024 г.

В качестве объекта исследования был выбран двигатель УЗАМ-412 в

модификации УЗАМ-0102 с увеличенным на 5 мм ходом поршня и увеличенной мощностью до 80 л.с. УЗАМ-412 (М-412) — бензиновый четырехцилиндровый рядный верхнеклапанный двигатель объемом 1584 см3,

мощностью 80 л.с., с «мокрыми» гильзами, запрессованными в алюминиевый блок, без турбокомпрессора, производства Уфимского завода автомобильных моторов Уфимского моторостроительного производственного объединения,

выпускавшийся в 1966—2001 г., и устанавливался в автомобили МЗМА,

начиная с «Москвич 412. Изображение двигателя приведено на рисунке 1, а

его параметры – в таблице 1.

Рисунок 1 – Двигатель УЗАМ-412

Таблица 1- Исходные параметры двигателя

1

1 Расчет четырехцилиндрового двигателя

Максимальные динамические нагрузки коленчатого вала приходятся на режим максимального крутящего момента и максимальной мощности. Расчет проводится в программной среде KVAL. Исходными данными для расчёта являются основные геометрические и массовые характеристики КШМ, а

также индикаторные диаграммы двигателя на заданных режимах и порядок чередования вспышек. Задание исходных данных в программе KVAL показано на рисунках 2-6.

Рисунок 2 – Стартовое окно программы KVAL 3.0

Рисунок 3 – Задание компоновки четырехцилиндрового рядного двигателя

2

Рисунок 4 – Задание общих параметров двигателя

Рисунок 5 – Задание геометрических параметров двигателя

3

Рисунок 6 – Задание общих параметров исследуемого двигателя

1.1 Расчет коленчатого вала для режима максимального момента

Результаты расчета приведены на рисунках 7 – 12.

Рисунок 7 – Вид зависимости крутящего момента на КШ от угловой координаты коленвала

4

Рисунок 8 – Вид зависимости крутящего момента на ШШ от угловой координаты коленвала

Рисунок 9 – Вид зависимости суммарной действующей силы на ШШ от угловой координаты коленвала

5

Рисунок 10 – Вид зависимости боковой силы от угловой координаты коленвала

Рисунок 11 – Вид зависимости тангенциальной составляющей силы от угловой координаты коленвала

6

Рисунок 12 – Коэффициенты запаса прочности элементов коленчатого вала Полярная диаграмма сил, действующих на шатунную шейку в режиме

максимального момента, приведена на рисунке 13. Диаграмма износа шатунной шейки приведена на рисунке 14.

Рисунок 13 – Полярная диаграмма сил, действующих на шатунную шейку в режиме максимального момента

Рисунок 14 – Диаграмма износа шатунной шейки в

режиме максимального момента

7

1.2 Расчет коленчатого вала для режима максимальной мощности

Исходные данные аналогичны приведённым ранее, за исключением изменения частоты вращения коленчатого вала и выбора новой индикаторной диаграммы, соответствующей точке максимальной мощности.

Результаты расчета приведены на рисунках 15 – 22.

Рисунок 15 – Вид зависимости крутящего момента на КШ от угловой координаты коленвала

Рисунок 16 – Вид зависимости крутящего момента на ШШ от угловой координаты коленвала

8

Рисунок 17 – Вид зависимости суммарной действующей силы на ШШ от угловой координаты коленвала

Рисунок 18 – Вид зависимости боковой силы от угловой координаты коленвала

9