close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

, 30 nS v ∙ = - (филиал) ВолгГТУ

код для вставкиСкачать
Модернизация двигателя 8ЧВН 15/16 с целью снижения механических
потерь двигателя. разработка и конструирование поршня цилиндропоршневой группы двигателя
Ляшенко Ю. И.
Научный руководитель Моисеев Ю. И.
В XXI веке двигатель внутреннего сгорания остается одной из самых
совершенных и эффективных тепловых машин, покрывающей большую
долю потребности человечества в энергии для транспортных и стационарных
технических систем.
За последние годы в отечественном и зарубежном двигателестроении
выполнен большой объем научно-исследовательских и опьггно-конструкторских
работ, давший возможность существенного снижения механических потерь при
работе двигателя и создать банк перспективных технических решений и средств
дальнейшего повышения срока службы двигателя.
Механические потери в работающем двигателе неизбежны.
Механические потери двигателя складываются из:
- потери на трение;
- насосные потери;
- потери на привод вспомогательного оборудования.
Наиболее значительная часть потерь вызвана трением в цилиндре.
Потери зависят от площади трущихся деталей, жесткости и количества
поршневых колец, толщины масляной пленки и средней скорости поршня.
Средняя скорость поршня высчитывается по формуле:
v
S n
,
30
где: V – скорость поршня, м/с;
S – ход поршня, м;
n – обороты двигателя, об/мин.
При превышении средней скорости поршня выше 20 м./сек. резко
возрастают потери на трение и нагрузки на детали КШМ. Поэтому на
высокофорсированных двигателях для увеличения механического КПД
необходимо уменьшать ход поршня.
Для уменьшения потерь на трение в паре поршень - цилиндр,
необходимо использовать сборные маслосъемные кольца, также
целесообразно несколько увеличить зазор между поршнем и цилиндром.
Облегчение шатуна, особенно верхней головки, уменьшает боковое давление
на поршень, с этой же целью нужно использовать по возможности более
длинный шатун, что благоприятно скажется на уменьшении потерь на
трение. Теоретически необходимо подогнать по весу и отбалансировать все
детали КШМ.
Для уменьшения потерь на трение целесообразна установка поршней
со значительно уменьшенной площадью юбки.
Для уменьшения трения в шейках колен.вала, необходимо
хонингованием увеличить на 0.02мм.(от номинального вазовского размера)
внутренний диаметр нижней головки шатуна и постелей колен.вала. Падение
давления масла при этом не происходит. Также необходимо
проконтролировать легкость вращения распред.вала.
При наполнение цилиндров воздухом возникает перепад давлений
между цилиндрами двигателя и атмосферой. Двигатель в этой части цикла
работает как насос и на его привод расходуется часть мощности. Чем меньше
аэродинамическое сопротивление впускной системы, тем меньше потери
энергии. Следовательно, уменьшение сопротивления в головке приводит не
только к увеличению наполнения, но и к уменьшению насосных потерь.
Таким же образом благотворно сказывается установка распределительных
валов с более широкими фазами.
Уровень масла в поддоне двигателе находится в непосредственной
близости от вращающегося коленчатого вала. При боковых и линейных
ускорениях автомобиля масло попадает на противовесы и шейки коленчатого
вала и тормозит его вращение. Применение системы "сухой картер", когда
масло откачивается из поддона в отдельную емкость, позволяет увеличить
мощность двигателя, особенно при высоких оборотах.
Часть энергии двигателя используется на привод вспомогательного
оборудования, такого как: привод механизма ГРМ, водяной насос, генератор
и т.д. Для форсированных двигателей, используемых на высоких оборотах,
целесообразно увеличить передаточное отношение привода водяного насоса
и генератора. При установке гидроусилителя руля эффективная мощность
двигателя снижается.
Также, эргономику дизеля можно улучшить рядом мероприятий:
1. Уменьшением жесткости рабочего процесса путем применения
двухфазного впрыска с переменной скоростью впрыскивания, объемнопленочного
смесеобразования, повышением степени сжатия, «утеплением» камеры сгорания,
увеличением наддува и др.;
2. Тщательным виброакустическим конструированием дизеля: уменьшением
энергии удара при перекладке поршня, профилированием образующей поршня,
уменьшением зазоров во всех сочленениях, применением зубчатых ремней для
привода топливных насосов и распределительных валов, выполнением поддонов
картеров и крышек механизмов штампованными многослойными с
шумоизолирующими прослойками, изготовлением ненагруженных крышек из
неметаллических материалов, повышением жесткости шумо активных
поверхностей, автоматическим регулирование зазоров в клапанных механизмах,
повышением точности изготовления шестерен приводов;
3. Применением гасителей шума на всасывании;
4. Уравновешиванием двигателя и повышением равномерности вращения его
вала;
5.Применением
гасителей
крутильных
колебаний;
местным
капсулированием шумоактивньгх агрегатов и двигателя в целом.
Резервы дальнейшего повышения показателей качества поршневых
двигателей внутреннего сгорания далеко не исчерпаны. Это позволяет рассчитывать
на дальнейшие успехи в их развитии и утверждать, что двигатели внутреннего
сгорания по-прежнему сохранят свое лидирующее положение среди других типов
тепловых двигателей как наиболее эффективные динамические преобразователи
энергии для наземного, водного транспорта и средств малой стационарной
энергетики.
Данные тезисы опубликованы в сборнике [17-я межвузовская научно-практическая конференция
молодых ученых и студентов г. Волжского].
Подробная информация о конференции представлена на сайте ВПИ (филиал)
ВолгГТУ:http://volpi.ru (VolzhskyPolitechnicalInstitute) в разделе «Наука» > «Конференции».
Вопросы можно задать по электронной почте: [email protected]
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа