- •Курсовой проект по дисциплине «Автомобильные двигатели»
- •Оглавление
- •Раздел 1. Расчёт рабочего цикла двигателя (тепловой расчёт) 6
- •Раздел 2. Динамический расчёт двигателя 15
- •Раздел 3. Конструирование и оценка работоспособности элементов двигателя 23
- •Раздел 1. Расчёт рабочего цикла двигателя (тепловой расчёт)
- •1.3. Расчет процесса сжатия
- •1.4. Расчет процесса сгорания
- •1.5. Расчет процесса расширения
- •Построение индикаторной диаграммы теоретического цикла
- •Построение индикаторной диаграммы, соответствующей действительному циклу
- •Сглаживание индикаторной диаграммы вблизи вмт в конце процесса сжатия и в начале процесса расширения
- •Выбор фаз газораспределения
- •Раздел 2. Динамический расчёт двигателя
- •2.1. Определение сил, нагружающих элементы кривошипно-шатунного механизма
- •Диаграмма газовой силы Pг, в функции угла поворота кривошипа
- •Диаграмма сил инерции масс, движущихся возвратно-поступательно
- •Диаграммы сил суммарной p,, боковой n, тангенциальной t и нормальной k
- •2.2. Полярная диаграмма сил, действующих на шатунную шейку кв
- •2.3. Теоретическая диаграмма износа шатунной шейки
- •2.4. Диаграмма суммарного крутящего момента
- •2.5. Определение момента инерции маховика
- •2.6. Анализ уравновешенности двигателя
- •Раздел 3. Конструирование и оценка работоспособности элементов двигателя
- •3.1. Поршневая группа
- •3.1.1. Поршень
- •Оценка износостойкости юбки поршня
- •3.1.2. Поршневой палец
- •3.1.3. Поршневые кольца
- •3.2. Шатунная группа
- •3.2.1. Шатун
- •Верхняя головка шатуна:
- •Стержень шатуна:
- •Кривошипная головка шатуна:
- •3.2.2. Шатунные болты
- •3.3. Коленчатый вал
- •3.4. Маховик
- •3.5. Корпус двигателя
- •3.6.Газовый стык
- •3.7. Механизм газораспределения
- •3.7.1. Определение основных параметров механизма газораспределения Определение диаметров горловин клапанов
- •Определение величины максимального подъёма клапана
- •3.7.2. Профилирование кулачков
- •Профилирование выпуклого трёхрадиусного кулачка
- •3.7.3. Определение характеристики пружинного узла
- •Определение конструктивных параметров клапанной пружины
- •Наружная пружина
- •Внутренняя пружина
- •3.8.Система смазывания
- •3.8.1. Гидродинамический расчёт шатунного подшипника
- •3.8.2. Расчет масляного насоса
- •3.9.Система охлаждения
- •Сердцевина радиатора состоит из алюминиевых трубок и алюминиевых охлаждающих пластин, крепится к пластмассовым бачкам.
- •Расчёт радиатора системы охлаждения
- •Список использованной литературы
3.7. Механизм газораспределения
В проектируемом двигателе использован двухклапанный МГР, включающий в себя один впускной и один выпускной клапан на каждый цилиндр. Клапаны расположены попарно и имеют объединённые каналы для подвода (отвода) рабочего тела в соседние цилиндры.
Расположение распределительного вала – верхнее. Привод к клапанам осуществляется непосредственно от толкателей, контактирующих с кулачками распределительного вала.
Впускные и выпускные клапана изготовлены с плоской головкой. Седла в головке крепятся за счет натяга при запрессовке с дополнительной расчеканкой материала головки. Направляющие втулки выполнены из металлокерамики с наружным конусом; пружины клапанов цилиндрические с постоянным шагом навивки. Для увеличения износостойкости и улучшения антифрикционных свойств, втулки сульфидируются и графитизируются в масле, содержащем раствор коллоидного графита
Привод к верхнему распределительному валу осуществляется от коленчатого вала вала с помощью зубчатого ремня из армированного неопрена. В систему привода включён также натяжной эксцентриковый ролик и шкив привода насоса системы охлаждения.
Распределительный вал изготовлен из малоуглеродистой стали 15Х2М. Рабочие поверхности кулачков, опорных шеек, эксцентриков и шестерен подвергаются цементации до твердости HRC 50…60. Кулачки и опорные шейки шлифуются и полируются
Впускные клапаны изготовлены из стали 40ХН2МА.
Выпускные клапаны составные; их головка выполнена из жаропрочной стали 45Х22Н4М3, стержень - из стали 40ХН2МА.
Для повышения долговечности и износостойкости на поверхность уплотняющей фаски головки клапана и торец стержня нанесены наплавки из сплава ЭП869.
Клапанный узел состоит из двух пружин, изготовленных из стали 50ХФА. Пружины подвергаются закалке и среднему отпуску до HRC 40…48. Для повышения усталостной прочности пружины обдуваются стальной дробью. С целью защиты от коррозии пружины кадмированы.
В осевом направлении распределительный вал фиксируется на второй опоре стальным упорным фланцем.
Смазка подшипников распределительного вала осуществляется через внутреннюю полость вала и отверстия в его опорных шейках и кулачках.
Для предотвращения попадания масла в цилиндры через зазор между стеблем и направляющей втулкой впускных клапанов их стержни уплотняют самоподжимными сальниками-манжетами из маслобензостойкой резины.
Эскиз элементов МГР приведен на рис.10.
Рис.10. Эскиз клапанного узла.
Конструктивные параметры элементов МГР определялись по статистическим данным и приведены в таблице 7.
Табл.7.
|
Клапаны |
Расчет |
Значение | |||||
|
впуск |
выпуск |
впуск |
выпуск |
впуск |
выпуск | ||
|
(2,5…3,5) dг |
3,398 * 29,5 |
100,25 | |||||
dcт |
(0,16…0,25)dг |
(0,22…0,30)dг |
0,218 * 29,5 |
0,23 * 29,5 |
6,43 |
6,785 | ||
|
(1,12…1,16)dг |
(0,79…0,92)dг |
1,12 * 29,5 |
0,91 * 29,5 |
33,04 |
26,845 | ||
a |
(0,08…0,12)dг |
0,1 * 29,5 |
2,95 | |||||
b |
(0,05…0,12)dг |
0,08 * 29,5 |
2,36 | |||||
|
1,5…2,0 мм |
|
1,8 | |||||
|
(0,25…0,35)dг |
0,3 * 29,5 |
8,85 | |||||
e |
|
|
1,8 | |||||
|
30º; 45º |
45º |
|
|
45º |
45º | ||
|
(1,75…2,5)dг |
51,625 |
| |||||
dвт |
(5…8) мм |
1,8 + 8 |
8,8 | |||||
c |
(0,16…0,25)dг |
0,2203 * 29,5 |
6,5 | |||||
hc |
(0,08…0,15)dг |
0,104 |
3,068 |
dг –диаметр горловины впускного клапана