- •1. Описание потребности технического объекта «Система подачи топлива в цилиндры дизельного двигателя»
- •2. Построение конструктивной функциональной схемы то.
- •3. Анализ и поиск улучшенного технического решения.
- •3.1. Описание проблемной ситуации
- •3.2. Описание технической функции (назначения) то
- •3.3. Выбор аналога и прототипа
- •Справка о поиске патентной и научно технической информации
- •3.4. Составление списка недостатков.
- •3.5. Формулировка задачи.
- •3.6. Анализ функции прототипа и построение улучшенной конструктивно-функциональной структуры
- •3.7. Улучшенная конструктивно-функциональная структура
- •3.8. Выявление причин возникновения недостатков
- •3.9. Выявление и анализ противоречий развития
- •3.10 Идеальное техническое решение
- •4. Описание улучшенного технического решения
Менистерство образования и науки
Волгоградский государственный технический университет
Кафедра «Автотракторные двигатели»
Семестровая работа
По дисциплине «Методы инженерного творчества»
Составной поршень двигателей внутреннего сгорания
Выполнил студент гр. ТС-403
Завялов К.А.
Принял: доцент
Косов О.Д.
Волгоград 2010
Содержание
Аннотация……………………………………………………………..…3
1. Описание потребности технического объекта
«Составной поршень»...........................................................…………..3
2. Построение конструктивной функциональной схемы ТО…………4
3. Анализ и поиск улучшенного технического решения
3.1. Описание проблемной ситуации………………………..…..5
3.2. Описание технической функции (назначения) ТО………...5
3.3. Выбор аналога и прототипа…………………………….…...6
3.4. Составление списка недостатков………………………..…..8
3.5. Формулировка задачи……………………………………...…8
3.6. Анализ функции прототипа и построение
улучшенной конструктивно-функциональной структуры............................9
3.7. Улучшенная конструктивно-функциональная структура…9
3.8. Выявление причин возникновения недостатков…………...9
3.9. Выявление и анализ противоречий развития…………….…9
3.10 Идеальное техническое решение…………………………..10
4. Описание улучшенного технического решения…………………...10
Аннотация
В семестровой работе рассмотерны выопросы нзначения , устройства и работы поршня ДВС . Проведен анализ недостатков конструкции, предложены технические решения для их устранения с помощью методов инженерного творчества.
1. Описание потребности технического объекта «Система подачи топлива в цилиндры дизельного двигателя»
Поршень совершает возвратно-поступательные движения внутри целинда под действием энергии расширяющихся газов или приводимый в движение коленвалом который в свою очередь связан с другими поршнями двигателя. Поршень служит для преобразования энергии расширяющихся газов в поступательное движение.
Поршень должен удовлтворять следующим требованиям.
Работоспособность поршня должна обеспечиватся при всех эксплуатационных режимах
Преобразование энергии газов в механическую работу должно проходить при минемальной потере на трение и теплопоглащении.
Поршень должен отличатся надежностью и долговечностью.
Потребность данного технического решения можно сформулировать функцией
Р=(D,G,H);
Где D – указание действия, которое производится системой топливоподачи;
G – указание объекта, на который оказывается действие;
H – указание особых условий и ограничений, при которых выполняется действие.
Наименование ТО |
D-действие |
G-объект |
Н-условия ограничения |
Составной поршень ДВС |
Преобразование энергии газов в поступательное движение |
4-х тактный ДВС |
Предусмотренные экспуатационные температуры , скорости , ускорения и давления. |
2. Построение конструктивной функциональной схемы то.
На рис.1. Показан составной поршень .
Рис.1.
-
ТО – Поршень
Объекты окружающей среды:
V1 – Стенки целинда
V2 – Палец поршня
ФТО – обеспечивает передачу энергии от расширяющихся газов к коленвали ДВС
Е1 – Головка поршня
Ф1 – Принимает на себя большую часть энергии газов
Е2 –Палец
Ф2 – служит креплением порншя к шатуну
Е3 – Посадочная плоскость
Ф3 – Место контакта головки с корпусом
Е4 – Поршневое кольцо
Ф4 – обеспечивает герметичность камеры сгорания и собирает масло со стенок целиндра
Е5 – Корпус
Ф5 – представляет собой основную деталь поршня на которой закрепляются все отсальные элементы
Е6 – Дренажный канал
Ф6 – служит для отвода собраного масла в подпоршневое пространство
Е7 – Пружина
Ф7 – Препятствует движению масла в обратном направлении.
Е8 – Штифт
Ф8 – Закрепляет головку поршня на корпусе цилиндра
3. Анализ и поиск улучшенного технического решения.
3.1. Описание проблемной ситуации
-
Вопросы
Ответы
1) в чем состоит задача и ее проблемная ситуация?
Поршень обладает маленькой долговечностью при максимальных нагрузках. При 100% открытой дроссельной заслонке в камере сгорания создается предельно допустимая температура и поршень не выдерживает нагрузок. Так же скрость вращения КШМ ограничена инерционной массой поршня.
2) что необходимо сделать для устранения проблемной ситуации, какую потребность нужно удовлетворить?
Повысить характеристики материала поршня и снизить массу ТО
3) что дает решение проблемной ситуации для улучшения ТО, его потребительских качеств?
Увеличение литровой мощности вследствии повышения степени сжатия или увеличения предельных оборотов(для атмосферного двигателя) .