Анализ конструкции проектируемого двигателя - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания

Требуется спроектировать транспортный бензиновый двигатель для автомобиля мощностью: Ne=140 кВт при 6000 об/мин. Основным топливом для данного двигателя будет являться бензин АИ-95.

В качестве прототипа был выбран двигатель автомобиля Volvo S60 2.0 T. Количество и расположение цилиндров проектируемого двигателя - 5!, 4-тактный, 5-цилиндровый, рядный, транспортный бензиновый двигатель двигатель размерностью 8.1/7.7.

При разработке двигателя были поставлены следующие основные цели проекта:

    - двигатель устанавливается на автомобиле поперечно; - компактные размеры; - соблюдение действующих предписаний по ОГ, шуму и по защите окружающей среды; - удобство обслуживания; - высокий/ранний крутящий момент; - экономичный расход топлива;

Описание конструкции двигателя

- Блок цилиндров изготовлен из высокопрочного чугуна (ВЧ 50 ГОСТ 7293-85), цельнолитой. Здесь расположен кривошипно - шатунный механизм с шестью коренными подшипниками, а также подшипники балансирных валов.

Картер для размещения цепного привода также интегрирован в блок цилиндров. Рабочие поверхности цилиндра проходят обработку трехступенчатым жидкостным хонингованием.

Для охлаждения днищ поршней в блок цилиндров ввернуты форсунки, которые снизу разбрызгивают на поршни моторное масло.

Уплотнение снаружи осуществляется со стороны коробки передач при помощи уплотнительного фланца с манжетным уплотнением, а на торцевой стороне - при помощи крышки распределительного механизма.

- Масляный поддон изготовлен из стальной пластины (глубокая вытяжка и штамповка, каталитическое напыление). В нем расположены масляный насос, датчик уровня масла, а также пробка маслосливного отверстия.

Ячеистая вставка, расположенная в масляном поддоне, помогает предотвратить расплескивание масла в динамическом режиме движения.

- Коленчатый вал с шестью коренными подшипниками изготовлен из стали 18Х2Н4МА и закален индуктивным способом. Оптимальная внутренняя балансировка достигается за счет десяти противовесов.

Вкладыши коренных подшипников выполнены в виде двухсоставных подшипников. Упорные полукольца, расположенные на средней коренной опоре коленчатого вала, удерживают вал от перемещения в осевом направлении.

На торцевой стороне коленчатого вала установлены ведущая шестерня цепных приводов и шкив для привода вспомогательных агрегатов. Центральный болт соединяет части с силовым замыканием.

На стороне отбора мощности установлен двухмассовый маховик, который соединен с коленчатым валом восемью болтами.

    - Шатун выполнен виде раздельного шатуна. В качестве материала шатуна используется сталь 18Х2Н4МА, для шатунных болтов - сталь 40ХНМА. В верхнюю головку шатуна запрессовывают втулку, изготовленную из сплава БроС - 6,5 - 0,25 обладающего высокими механическими свойствами. Отъемную крышку нижней головки шатуна выполняют штампованной, что позволяет оставлять несопрягаемые поверхности без обработки. Материал для шатунов тщательно проверяют. - Поршни изготовлены из алюминия методом штамповки. Юбка поршня покрывается специальным покрытием, что обеспечивает поршню более длительный срок службы, плавный ход и низкие потери мощности на трение.

Компрессионные кольца выполнены в виде колец с прямоугольным сечением, а маслосъемное кольцо представляет собой пружинящее кольцо с расширителем. Поршневые пальцы зафиксированы стопорными кольцами.

- 4 - клапанная головка блока цилиндров отлита из алюминиевого сплава. Привод впускных и выпускных клапанов осуществляется двумя верхними распределительными валами выполненными из стали 18Х2Н4МА. На клапанах установлены гидравлические компенсаторы зазоров.

Управление впускным распределительным валом осуществляется при помощи регулятора фаз газораспределения. Крышка ГБЦ одновременно служит несущей рамой распредвалов.

Впускной клапан - полнотелый, оцинкованный и усиленный по рабочей кромке. Выпускной клапан - полый с натриевым наполнением, усиленный по рабочей кромке.

Система регулирования фаз газораспределения позволяет изменять фазы в диапазоне 60° поворота коленчатого вала, базовое положение зафиксировано на "поздно".

    - Цепной привод осуществляется на трех уровнях. При этом все три цепные передачи приводятся в действие непосредственно коленчатым валом. - 1 - й уровень - привод балансирного вала; - 2 - й уровень - привод механизма газораспределения; - 3 - й уровень - привод масляного насоса.

Преимуществами цепных передач является: зубчатые цепи имеют бесшумный ход и слабо подвержены износу. При заданной передаваемой мощности они занимают меньше места по сравнению с зубчатыми ремнями или роликовыми цепями. Зубчатые цепи универсальны в применении, так как их ширина, регулируемая за счет количества щечек, может быть адаптирована к передаче любой мощности. КПД составляет около 99%.

- Масляный насос с внешним зубчатым зацеплением установлен в верхней части масляного поддона и приводится в действие коленчатым валом при помощи цепи. Регулировка давления масла осуществляется непосредственно в насосе регулировочной пружиной и управляющим поршнем. Система дополнительно защищена от избыточного давления подпружиненным шариковым клапаном.

В кронштейн навесных агрегатов двигателя встроены кронштейны масленого фильтра и масленого радиатора, здесь же установлен датчик давления масла.

    - (Система вентиляции картера - замкнутая, исключающая возможность выбросов картерных газов в окружающую среду). - Система охлаждения работает по принципу охлаждения поперечным потоком ОЖ. Холодная ОЖ протекает по передней стенке двигателя через насос ОЖ в блок цилиндров и огибает его по передней стороне. На горячей стороне двигателя (стороне ОГ) ОЖ поступает по каналам к отдельным цилиндрам и огибает их, двигаясь в направлении стороны всасывания (холодной стороне). Там подогретая ОЖ собирается в одном коллекторе и подается через термостат к радиатору или (при закрытом термостате) - обратно к насосу ОЖ.

Похожие статьи




Анализ конструкции проектируемого двигателя - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания

Предыдущая | Следующая