ДВС курс шах. Двигатель модели 4Ч10,510
 Скачать 0.65 Mb.
|
|
| № п/п | Показатели | Обозначение | Единица измерения | данные |
| 1 | эффективная мощность дизеля, кВт; |  | кВт | 780 |
| 2 | тактность; |  | | 4 |
| 3 | число цилиндров | i | | 4 |
| 4 | частота вращения коленчатого вала | n | с-1; | 1500 |
| 5 | диаметр цилиндра | D | мм | 140 |
| 6 | ход поршня | S | мм | 220 |
| 7 | удельный эффективный расход топлива, | be | кг/(кВт· ч); | 210 |
| 8 | коэффициент продувки |  | | 1,25-1,65 |
| 9 | механический КПД дизеля |  | | 0.75-0.88 |
| 10 | отношение радиуса кривошипа к длине шатуна |  | | 0,21-0,30 |
| 11 | коэффициент избытка воздуха для сгорания. |  | | 1,3-5 |
Наименование узла, подлежащего вычерчиванию в формате А1
Система охлаждения
Задание выдал Абдуллоев М
Структура курсовой работы по дисциплине«Двигатели внутреннего сгорания»
Введение
Описание устройства заданного двигателя
Расчёт параметров заданного двигателя
Описание заданного узла
Выводы по курсовой работе
6 Спецификация к чертежу
Введение.ДВИ́ГАТЕЛЬ ВНУ́ТРЕННЕГО СГОРА́НИЯ (ДВС), тепловой двигатель, в котором химическая энергия топлива, сгорающего в его рабочей полости (камере сгорания), преобразуется в механическую работу. Различают ДВС: поршневые, в которых работа расширения газообразных продуктов сгорания производится в цилиндре (воспринимается поршнем, возвратно-поступательное движение которого преобразуется во вращательное движение коленчатого вала) или используется непосредственно в машине, приводимой в действие; газотурбинные, в которых работа расширения продуктов сгорания воспринимается рабочими лопатками ротора; реактивные, в которых используется реактивное давление, возникающее при истечении продуктов сгорания из сопла. Термин «ДВС» применяют преимущественно к поршневым двигателям.
Историческая справка
Идея создания ДВС впервые предложена Х. Гюйгенсом в 1678; в качестве топлива должен был использоваться порох. Первый работоспособный газовый ДВС сконструирован Э. Ленуаром (1860). Бельгийский изобретатель А. Бо де Роша предложил (1862) четырёхтактный цикл работы ДВС: всасывание, сжатие, горение и расширение, выхлоп. Немецкие инженеры Э. Ланген и Н. А. Отто создали более эффективный газовый двигатель; Отто построил четырёхтактный двигатель (1876). По сравнению с паромашинной установкой такой ДВС был более прост и компактен, экономичен (кпд достигал 22%), имел меньшую удельную массу, но для него требовалось более качественное топливо. В 1880-х гг. О. С. Костович в России построил первый бензиновый карбюраторный поршневой двигатель. В 1897 Р. Дизель предложил двигатель с воспламенением топлива от сжатия. В 1898–99 на заводе фирмы «Людвиг Нобель» (С.-Петербург) изготовили дизель, работающий на нефти. Совершенствование ДВС позволило применять его на транспортных машинах: тракторе (США, 1901), самолёте (О. и У. Райт, 1903), теплоходе «Вандал» (Россия, 1903), тепловозе (по проекту Я. М. Гаккеля, Россия, 1924).
Классификация
Разнообразие конструктивных форм ДВС обусловливает их широкое применение в различных областях техники. Двигатели внутреннего сгорания можно классифицировать по следующим критериям: по назначению (стационарные двигатели – небольшие электростанции, автотракторные, судовые, тепловозные, авиационные и др.); характеру движения рабочих частей (двигатели с возвратно-поступательным движением поршней; роторно-поршневые двигатели – Ванкеля двигатели); расположению цилиндров
осуществления рабочего цикла (четырёхтактные, двухтактные двигатели); по количеству цилиндров [от 2 (например, автомобиль «Ока») до 16 (напр., «Mercedes-Benz» S 600)]; способу воспламенения горючей смеси [бензиновые двигатели с принудительным воспламенением (двигатели с искровым зажиганием, ДсИЗ) и дизельные двигатели с воспламенением от сжатия]; способу смесеобразования [с внешним смесеобразованием (вне камеры сгорания – карбюраторные), преимущественно бензиновые двигатели; с внутренним смесеобразованием (в камере сгорания – инжекторные), дизельные двигатели]; типу системы охлаждения (двигатели с жидкостным охлаждением, двигатели с воздушным охлаждением); расположению распредвала (двигатель с верхним расположением распредвала, с нижним расположением распредвала); типу топлива (бензиновый, дизельный, двигатель, работающий на газе); способу наполнения цилиндров (двигатели без наддува – «атмосферные», двигатели с наддувом). У двигателей без наддува впуск воздуха или горючей смеси осуществляется за счёт разряжения в цилиндре при всасывающем ходе поршня, у двигателей с наддувом (турбонаддувом), впуск воздуха или горючей смеси в рабочий цилиндр происходит под давлением, создаваемым компрессором, с целью получения повышенной мощности двигателя.
Конструктивные особенности
ДВС – сложный технический агрегат, содержащий ряд систем и механизмов. В кон. 20 в. в основном осуществлён переход от карбюраторных систем питания ДВС к инжекторным, при этом повышаются равномерность распределения и точность дозировки топлива по цилиндрам и появляется возможность (в зависимости от режима) более гибко управлять образованием топливно-воздушной смеси, поступающей в цилиндры двигателя. Это позволяет повысить мощность и экономичность двигателя.
Поршневой двигатель внутреннего сгорания включает корпус, два механизма (кривошипно-шатунный и газораспределительный) и ряд систем (впускную, топливную, зажигания, смазки, охлаждения, выпускную и систему управления). Корпус ДВС образуют неподвижные (блок цилиндров, картер, головка блока цилиндров) и подвижные узлы и детали, которые объединены в группы: поршневую (поршень, палец, компрессионные и маслосъёмные кольца), шатунную, коленчатого вала. Система питания осуществляет приготовление горючей смеси из топлива и воздуха в пропорции, соответствующей режиму работы, и в количестве, зависящем от мощности двигателя. Система зажигания ДсИЗ предназначена для воспламенения искрой рабочей смеси с помощью свечи зажигания в строго определённые моменты времени в каждом цилиндре в зависимости от режима работы двигателя. Система пуска (стартер) служит для предварительной раскрутки вала ДВС с целью надёжного воспламенения топлива. Система воздухопитания обеспечивает очистку воздуха и снижение шума впуска при минимальных гидравлических потерях. При наддуве в неё включаются один или два компрессора и при необходимости охладитель воздуха. Система выпуска осуществляет вывод отработавших газов. Газораспределение обеспечивает своевременный впуск свежего заряда смеси в цилиндры и выпуск отработавших газов. Система смазки служит для снижения потерь на трение и уменьшения износа подвижных элементов, а иногда для охлаждения поршней. Система охлаждения поддерживает требуемый тепловой режим работы ДВС; бывает жидкостной или воздушной. Система управления предназначена для согласования работы всех элементов ДВС с целью обеспечения его высокой работоспособности, малого расхода топлива, требуемых экологических показателей (токсичности и шума) на всех режимах работы при различных условиях эксплуатации с заданной надёжностью.Основные преимущества ДВС перед другими двигателями – независимость от постоянных источников механической энергии, малые габариты и масса, что обусловливает их широкое применение на автомобилях, сельскохозяйственных машинах, тепловозах, судах, самоходной военной технике и т. д. Установки с ДВС, как правило, обладают большой автономностью, могут достаточно просто устанавливаться вблизи или на самом объекте потребления энергии, например, на передвижных электростанциях, летательных аппаратах и др. Одно из положительных качеств ДВС – возможность быстрого пуска в обычных условиях. Двигатели, работающие при низких температурах, снабжаются специальными устройствами для облегчения и ускорения пуска.
Недостатками ДВС являются: ограниченная по сравнению, например, с паровыми турбинами агрегатная мощность; высокий уровень шума; относительно большая частота вращения коленчатого вала при пуске и невозможность непосредственного соединения его с ведущими колёсами потребителя; токсичность выхлопных газов. Основная конструктивная особенность двигателя – возвратно-поступательное движение поршня, ограничивающее частоту вращения, является причиной возникновения неуравновешенных сил инерции и моментов от них.
Дизель 4Ч10.5/13Общие сведения. В рефрижераторных вагонах для перевозки живой рыбы используются два однорядных, четырехцилиндровых, четырехтактных с воспламенением от сжатия, бескомпрессорных дизелей простого действия типа 44 10,5/13 (рис. 58).
Основные технические данные дизеля следующие:
Номинальная мощность , 29,5 кВт (40 л. с.)
Максимальная мощность 32 4 - (44 . »)
Частота вращения коленчатого вала . . , 1500 об/мин
Диаметр цилиндра 105 мм
Ход поршня 130 »
Порядок работы цилиндров 1 —3—4—2
Нумерация цилиндров с г коробки распределительных шестерен
Степень сжатия . 17 — 18
Система пуска электростартерная
Габаритные размеры:
длина 1250 мм
ширина 660 »
высота 970 »
Сухая масса дизеля 516 кг
Рис. 58. Общий вид дизеля 44 10,5/13
В топливной системе используются четырехплунжерный блочный топливный насос 4 и два поршневых насоса — топливоподкачивающий и ручной подкачки. Топливная форсунка закрытого типа со штифтовым распылителем. Угол опережения подачи топлива до верхней мертвой точки 17—24°.Система смазки комбинированная 6 шестеренчатым масляным насосом. В принудительную водяную систему охлаждения заливается 18 кг воды.
Устройство дизеля. Основной деталью остова является блок-картер, представляющий собой сложную чугунную отливку. Верхняя часть отливки образует блок цилиндров 2, а нижняя расширенная часть — картер 1. Картер делится пятью перегородками на четыре отсека. В средней части каждой перегородки имеются вырезы для коренных подшипников коленчатого вала. Вкладыши коренных подшипников тонкостенные стальные биметаллические.
Продольные перемещения коленчатого вала ограничиваются упорными полукольцами на обоих торцах среднего коренного подшипника. На вкладыши подшипника установлены фиксирующие штифты, предохраняющие подшипник от осевых перемещений. В верхней части первой, третьей и пятой перегородок находятся отверстия, в которые запрессованы втулки, являющиеся подшипниками распределительного вала. В поперечных перегородках картера расположены пять каналов для подачи масла к коренным подшипникам от центральной масляной магистрали. Первая, третья и пятая перегородкп имеют дополнительные горизонтальные каналы, соединяющие центральную масляную магистраль е подшипниками распределительного вала.
Масло подводится по центральной масляной магистрали, которая представляет собой сквозной канал в продольной стенке картера, за- 5*
крытого по торцам заглушками. На боковой стенке расположены два смотровых люка, закрытых крышками. На одной из них находится горловина сапуна с крышкой. Между смотровыми люками (со стороны топливного насоса) имеется прилив, в котором просверлен канал. В него на резьбе вставлена трубка с указателем уровня масла. По бокам картера предусмотрено шесть лап для крепления дизеля к раме 5.
59. Головки цилиндров:
1— корпус; ^ — вставка вихрезой камеры; 3— штифт; 4 — свеча накаливания; 5 — накидная гайка; в, 7,
прокладки; S — втулка; v — форсунка; 10 — регулировочный винт. П— \f