Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Расчёт систем и механизмов автотракторной техники поршневой двигатель. В 2 частях. Ч.1. Лабораторный практикум
.pdf
−
повышенная
вязкость масла двигателя и соответствующее увеличение
момента сопротивления
−
повышенная
;
вязкость топлива и снижение его испаряемости, отрица
тельно влияющие на протекание процессов смесеобразования и вызывающие
увеличение минимальной пусковой частоты вращения
−
ухудшение
условий для воспламенения и сгорания топливовоздушной
смеси при понижении давления и температуры сжатия
−
ухудшение
характеристик системы зажигания карбюраторных двига
;
;
телей, обусловленное падением напряжения на зажимах аккумуляторной бата
реи при работе её в стартерном режиме
.
Для каждого двигателя с определённой электростартерной пусковой сис
темой при заданных марках топлива и масла двигателя существует предельная
температура, ниже которой надёжный пуск становится невозможным. Предель
ная температура пуска
при которой пуск двигателя на основном топливе и
–
это наиболее низкая температура окружающей среды
75%-
ной заряженности ак
-
-
-
-
,
-
кумуляторной батареи осуществляется не более, чем за три попытки стартова
ния. Предельная температура пуска служит критерием оценки пусковых ка
честв двигателя, пускаемого без предварительного разогрева. При использова
нии средств предпускового разогрева в качестве критерия оценки пусковых ка
честв принимается общее время подготовки двигателя к принятию нагрузки
.
Для осуществления пуска двигателя внутреннего сгорания необходим
комплекс агрегатов и устройств, которые совместно с соединительными ком
муникациями составляют систему пуска
.
На всех отечественных автомобилях установлены электропусковые сис
темы с электростартерами прямого действия, электродвигатели которых осуще
ствляют вращение коленчатого вала двигателя через понижающий редуктор
привода. Тракторные дизели оборудованы как электростартерными пусковыми
системами, так и вспомогательными бензиновыми двигателями, пуск которых
осуществляется при помощи электростартеров. Широкое распространение
-
-
-
-
-
-
-
электростартерных пусковых систем обусловлено их простотой, надёжностью
компактностью, постоянной готовностью к работе, удобством дистанционного
управления, а также возможностью подзаряда аккумуляторной батареи во вре
мя работы двигателя
.
71
,
-
Структурная схема электростартерной пусковой системы представляет
собой следующее. Электростартеры на автомобилях и тракторах получают пи
тание от автономного источника питания
–
аккумуляторной батареи. В качестве
стартерных используются электродвигатели постоянного тока с последователь
ным или смешанным возбуждением, характеристики которых хорошо согласу
ются со сложным характером нагрузки. Стартерные электродвигатели соедине
ны с аккумуляторными батареями через систему коммуникаций, структура ко
торой зависит от выбранного способа управления процессом пуска. В систему
управления могут быть введены дополнительные реле, обеспечивающие дис
танционное управление, автоматическое отключение стартера от источника пи
тания после пуска двигателя, а также предотвращение включения стартера при
работающем двигателе
.
Рациональному использованию аккумуляторной батареи способствует
правильное согласование характеристик всех элементов электропусковой сис
темы и обоснованный выбор схемы и параметров системы, при которых расхо
-
-
-
-
-
-
-
-
-
дуется минимальное количество энергии источника питания. Расход энергии
аккумуляторной батареи возрастает при увеличении потерь в проводах, соеди
няющих стартер с аккумуляторной батареей. Для уменьшения их длины, габа
ритных размеров и массы батареи, эффективного использования электроэнер
гии, а также удобства установки и обслуживания в эксплуатации необходимо
предусмотреть рациональное размещение элементов электропусковой системы
двигателя на автомобиле или тракторе
.
Выбор типа и параметров электропусковой системы зависит от требуемо
го срока службы и эксплуатационной надёжности
(
возможность повторных
пусков, работоспособность и безотказность при всех заданных условиях экс
плуатации
).
Содержание отчёта
На формате бумаги вычерчивается принципиальная схема электрического
-
-
-
-
-
пуска автотракторного двигателя (модель двигателя выдаётся преподавателем
),
на которой должны быть показаны общие её элементы: аккумуляторная батарея
одна или две
(
установка, коммутационная аппаратура и электрическая сеть
72
),
электрифицированные средства подготовки к пуску, стартерная
.
Пусковые качества двигателя внутреннего сгорания оцениваются мини
30
π
-
мальной пусковой частотой вращения и средним моментом сопротивления
(М
где
пусковой частоте вращения, Н·м
).
Пусковая мощность
сред
М
сред
–
средний момент сопротивления, соответствующий минимальной
(Рпд)
Р
ПД
определяется по выражению, Вт
nМ
minсред
=
(
средний момент сопротивления при пуске
, (7.1)
двигателя складывается из момента трения и момента, определяемого разно
стью работ сжатия и расширения заряда воздуха в цилиндрах
мальная пусковая частота вращения коленчатого вала, об/мин
.
);
m
min
–
мини
Под минимальной пусковой частотой вращения понимают наименьшую
для заданной температуры частоту вращения коленчатого вала, при которой
пуск двигателя обеспечивается за две попытки стартования продолжительно
стью
10 с
для карбюраторных двигателей и
15 с –
для дизельных с интервалами
-
-
-
между попытками в одну минуту. Минимальная пусковая частота вращения за
висит от температуры и определяется пусковыми характеристиками. Пусковая
частота вращения коленчатого вала у карбюраторных двигателей при темпера
туре воздуха от
при температуре воздуха от
0 до 20 °С
составляет
0 до
минус
40…50 об/
мин, а у дизельных двигателей
5 °С – 150…250 об/
мин
–
.
Для электростартерного пуска характерна высокая неравномерность вра
щения коленчатого вала. Неравномерность вращения оказывает влияние на ве
личину среднего момента сопротивления, который при электростартерном пуске
двигателя внутреннего сгорания можно рассчитать по эмпирической формуле
где
h
V
–
рабочий объёмов цилиндров двигателя, м
h
kVМ
ннсред
2
δ
н
++δ+ε=
16390
ν
м
3
(
табл
π
n
пр
308
. 7.1); ε –
, (7.2)
степень сжа
-
-
-
-
-
тия (табл
. 7.1); δн –
коэффициент неравномерности вращения коленчатого вала
двигателя (он зависит от средней частоты вращения вала, типа двигателя и чис
ла цилиндров (рис
= 3,8,
для дизельных
. 7.1));
–
k
k
–
коэффициент, для карбюраторных двигателей
н
= 2,8;
н
v
–
кинематическая вязкость масла двигателя
м
k
н
-
=
73
7.1. Исходные данные
Модель
двигателя
Тип двигателя
ЗМЗ-4025.10 Карбюраторный, четырёхтактный,
Рабочий объём
цилиндров сжатия, л
2,445 8,2
Степень
сжатия
четырёхцилиндровый, однорядный
ЗМЗ-53.11 Карбюраторный, четырёхтактный,
4,25 7,6
восьмицилиндровый, V-образный
ЗИЛ-508.10 6,0 7,1
КамАЗ-740.10 Дизельный, четырёхтактный,
10,85 17,0
восьмицилиндровый, V-образный
Д-245 Дизельный, четырёхтактный,
4,75 15,0
четырёхцилиндровый, V-образный
Д-260 Дизельный, четырёхтактный,
7,12 15,0
шестицилиндровый, однорядный
СМД-62 Дизельный, четырёхтактный,
9,15 15,0
шестицилиндровый, V-образный
ЯМЗ-238НБ Дизельный, четырёхтактный,
восьмицилиндровый, V-образный
14,86 16,5
Рис. 7.1. Зависимости коэффициентов неравномерности вращения коленчатого вала
от частоты вращения:
а – дизельных двигателей; б – карбюраторных двигателей;
1
– четырёхцилиндровых; 2 – шестицилиндровых; 3 – восьмицилиндровых
74
Модель
двигателя
7.2. Кинематическая вязкость масла в зависимости
от температуры окружающей среды
Кинематическая вязкость масла, мм2/с
Марка
моторного
масла
температура окружающей среды, °С
–18, не более +100
ЗМЗ-4025.10 М-6з/12Г1
ЗМЗ-53.11 М-6з/10В
ЗИЛ-508.10 М-6з/10В
КамАЗ-740.10 М-8ДМ
Д-245 М-8Г
Д-260 М-8Г
СМД-62 М-8ДМ 8,0…8,5
ЯМЗ-238НБ М-10Г2к 10,5…11,5
2
2
10 400
1200
не менее 12,0
9,5…11,5
8,0…8,5
7,5…8,5
в начале пуска, Ст
в режиме установившегося прокручивания
. (
табл
. 7.2); ппр –
средняя частота вращения коленчатого вала
(
для карбюраторных двигателей
п
= 500…600,
пр
для дизельных
– ппр = 600…700 об/
мин
.
Параметром, определяющим рациональное согласование мощностной ха
рактеристики пускового устройства с пусковыми характеристиками двигателя
внутреннего сгорания, является передаточное число привода от стартера к дви
гателю. Этот параметр оказывает влияние на изменение угла наклона механи
ческой характеристики стартерного электродвигателя, приведённой к коленча
тому валу двигателя внутреннего сгорания. С повышением передаточного чис
ла приведённый вращающий момент увеличивается, а приведённая частота
вращения уменьшается. Максимум мощности пускового устройства смещается
в сторону меньшей частоты вращения коленчатого вала двигателя. Для каждого
двигателя и заданных условий пуска существуют оптимальные передаточные
числа, при которых наилучшим образом используются мощностные характери
стики пускового устройства
.
75
-
-
-
-
-
-
где
η
′
Мощность пусковой системы
–
КПД зубчатой передачи от якоря стартера к коленчатому валу
пер
(Рп)
=
Р
п
можно определить по формуле, Вт
P
пд
, (7.3)
′
η
пер
.
КПД передачи «шестерня стартера
равен
0,85.
Формулы
(7.1…7.3)
ботки систем пуска
–
зубчатый венец маховика» обычно
позволяют определить исходные данные для разра
-
.
76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Различные режимы работы двигателя обуславливают величину и харак
тер изменения усилий и моментов, действующих на те или иные детали систем
и механизмов двигателя. Характерными видами нагрузки являются: давление
газов, инерционные силы и усилия, возникающие от упругих колебаний и теп
лового состояния. Воздействие этих нагрузок может быть кратковременным
или длительным, чем и обуславливается выбор метода расчёта, так как при
этом исходят из необходимости соблюдения различных условий
надёжности или износостойкости сопряжённых нагруженных поверхностей
Развитие теории по расчёту рабочих процессов позволяет
−
создать
и механизмах автотракторных двигателей
−
обосновать
более точное представление о том, что происходит в системах
;
расчётные режимы и предпосылки к обоснованию, расчёту
–
прочности и
:
.
и критическому анализу конструкций основных механизмов и ответственных
деталей с расчётом их на прочность
;
-
-
−
наметить
низмов, так и двигателей в целом
тенденции в развитии как отдельных деталей, узлов и меха
.
В связи с большими перспективами совершенствования поршневых дви
гателей особое значение имеет дальнейшее развитие методов их расчёта на ра
ботоспособность с учётом динамических и переходных процессов, а также раз
работка описаний этих процессов
.
-
-
-
-
77
1.
Конструкция
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
и
расчёт автотракторных двигателей
/ М. М.
Вихерт
,
Р. П. Доброгаев, М. И. Ляхов, А. В. Павлов, М. П. Соловьев, Ю. А. Степанов
В. Г. Суворов
;
под общ. ред. проф. Ю. А. Степанова
. – М. :
Машиностроение
1957. – 604 с.
2.
Автомобильные
конструкции и расчёт
ков, Г. И. Самоль, К. И. Сидоров
Высшая школа
3.
Ленин
двигателей
Машиностроение
4.
Копылова
трооборудования
сенко и др
5.
Кальбус
Г. Л. Кальбус
6.
Молдаванов
, 1969. – 656 с.
, И. М.
/ И. М.
Ленин, О. М. Малашкин, Г. И. Самоль, А. В. Костров
, 1976. – 287 с.
, Л. В.
/ Л. В.
. – 1979. – 344 с.
, Г. Л.
. – М.:
Колос
и
тракторные двигатели
) / И. М.
Ленин, К. Г. Попык, О. М. Малашкин, И. Я. Рай
;
под общ. ред. проф. И. М. Ленина
(
теория, системы питания
. – М. :
Системы топливоподачи автомобильных и тракторных
. – М. :
Теория, конструкция и расчёт автотракторного элек
Копылова, В. Е. Красельников
;
под общ. ред. М. Н. Фе
Гидропривод и навесные устройства тракторов
, 1982. – 287 с.
, В. П.
Поршневые кольца ДВС
/ В. П.
Молдаванов
. – М. :
/
,
,
,
-
-
-
Россельхозиздат
7.
Богданов
ренков, И. Е. Иванов
8.
Синельников
, 1985. – 158 с.
, С. Н.
Автомобильные двигатели
. – М. :
Машиностроение
, А. Ф.
Автомобильные масла. Краткий справочник
А. Ф. Синельников, В. И. Балабанов
176 с.
9.
Ерохов
эксплуатация, ремонт
, В. И.
/ В. И.
Карбюраторы российских автомобилей: устройство
Ерохов
2006. – 189 с.
10.
Баловнев
В. И. Баловнев, Р. Г. Данилов
, В. И.
Автомобили и тракторы
. – М. :
384 с.
/ С. Н.
Богданов, М. М. Бу
, 1987. – 368 с.
. – М. :
Книжное изд-во «За рулем
. – М. :
АСТ: Астрель: Транзиткнига
:
краткий справочник
Издательский центр «Академия
-
/
», 2005. –
,
,
/
», 2008. –
78
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Лабораторная работа
тракторных двигателей
1.
Расчёт кривошипно-шатунного механизма авто
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
-
Лабораторная работа
тракторных двигателей
2.
Расчёт газораспределительного механизма авто
-
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Лабораторная работа
бюраторных) двигателей
3.
Расчёт системы топливоподачи бензиновых (кар
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
-
Лабораторная работа
лей
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.
Расчёт системы топливоподачи дизельных двигате
-
Лабораторная работа
5.
Расчёт системы смазки автотракторных двигателей
52
Лабораторная работа
торных двигателей
6.
Расчёт жидкостной системы охлаждения автотрак
-
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Лабораторная работа
тракторных двигателей
7.
Расчёт системы электростартерного пуска авто
-
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Заключение
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Список литературы
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
79
Учебное электронное издание
БРУСЕНКОВ Алексей Владимирович
КАДОМЦЕВ Алексей Иванович
КАПУСТИН Василий Петрович
РАСЧЁТ СИСТЕМ И МЕХАНИЗМОВ
АВТОТРАКТОРНОЙ ТЕХНИКИ:
ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ
В двух частях
Ч а с т ь 1
Учебное пособие
Редактор
И. В.
К а л и с т р а т о в а
Компьютерное макетирование
Упаковка и тиражирование
ISBN 978-5-8265-2312-4
Подписано к использованию
Издательский центр ФГБОУ ВО «ТГТУ
392000,
г. Тамбов, ул. Советская, д
Тел./факс
E-mail: izdatelstvo@tstu.ru
80
М. А.
Т. Ю.
Тираж
50 шт.
Е в с е й ч е в о й
З о т о в о й
17.02.2021.
Заказ №
(4752) 63-81-08.
14
»
. 106, к. 14
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]