Тематика практических занятий. 1. Анализ конструкции автотракторных двигателей
1. Анализ конструкции автотракторных двигателей. (2 часа)
2. Анализ конструкций тепловозных и среднеоборотных дизелей. (2 часа)
3. Анализ конструкций малообортных крейцкопфных двигателей. (2 часа)
Список рекомендуемой литературы
1. Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей/ Под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова.- Машиностроение,1984.
2. Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания./ Под ред. Н.Х. Дьяченко.-Л: Машиностроение, 1979.
3. Автомобильные двигатели./ Под ред. М.С. Ховаха.-М., Машиностроение.1977,
4. Тракторные дизелии: Справ./ Под общ. ред. Б.А. Взорова.-М.: Машиностроение, 1981.
5. Тепловозные двигатели внутреннего сгорания: Учеб. для вузов /А.Э. Симсон, А. Э. Хомич, А.А.Куриц и др.-2-е изд.,перераб. и доп.-М.:Транспорт,1987.
6. Колчин А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. пособие для вузов. - 2-е изд.., перерераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1980.
7. В.А.Ваншейдт. Конструирование и расчеты прочности судовых дизедей. – Л.«Судостроение», 1969.
8. Судовые двигателя внутреннего сгорания: Учеб. / Ю.Я. Фомин, А.И. Горбань, В.В. Добровольский, А.И. Лукин и др. – Л.: Судостроение, 1989.
9. Биргер И.А., Иосилевич Г.Б. Резьбовые и фланцевые соединения. – М.: Машиностроение, 1990.
10. Совершенствование основных узлов турбопоршневых двигателей./ Под ред. А.С. Орлина. - М. Машиностроение, 1974.
11. Дизели. Справочник. - 3-е изд. перераб. и доп./ Под общей ред. В.А. Ваншейдта, Н.Н. Иванченко и др. Л., Машиностроение, 1977.
|
|
|
12. В.П. Когаев Н.Л. Махутов, А.П. Гусенков. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность: Справ. – М.: Машиностроение, 1985.
13. Г.Л. Васильев. Расчет деталей ДВС на выносливость. Брянск: БИТМ, 1983.
14. Г.Л. Васильев, В.Г. Новиков. Расчет ответственных резьбовых соединений. Брянск: БИТМ, 1985.
15. Г.Л. Васильев. Расчет элементов поршня. Брянск: БИТМ, 1994.
16. Г.К. Кузнецов, Ю.С. Козлов. Расчет поршневых колец. Брянск: БИТМ, 1995.
17. Г.Л. Васильев. Расчет поршневого пальца на выносливость. Брянск:БИТМ, 1987.
18. Г.Л. Васильев. Расчет втулки цилиндра ДВС. Брянск: БИТМ, 1994.
19. Г.Л. Васильев. Рсчет верхней головки и стержня шатуна на выносливость на ЭВМ. Брянск: БИТМ, 1994.
20. Г.Л. Васильев. Расчет деталей КШМ МОД. Брянск: БИТМ, 1994.
21. Г.Л. Васильев, В.В. Рогалев. Проверочный расчет коленчатого вала судового дизеля на соответствие Правилам Морского Регистра. Брянск: БИТМ, 1994.
22. Ю.И. Фокин. Расчет коленчатого вала. Брянск: БИТМ, 1995.
23. Г.Л. Васильев, В.Г.Новиков. Расчет основных геометрических параметров вкладышей подшипников скольжения ДВС. Брянск: БГТУ, 1998.
24. Г.Л. Васильев, А.Т. Тищенко. Расчет коэффициентов концентрации напряжений в элементах коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания. Брянск: БГТУ, 1996.
|
|
|
25. Г.Л.Васильев, Ю.И. Фокин, А.Т. Тищенко. Исследование напряженного состояния деталей ДВС на тензометрических моделях – Брянск БГТУ, 2001.
26. Г.Л. Васильев, А.Т. Тищенко, Ю.С. Козлов, В.Г. Новиков. Топливные системы дизелей. Брянск: БГТУ, 2000.
Задания к контрольным работам
Варианты контрольных работ выбираются по двум последним цифрам зачетной книжки. Если две последние цифры соответствуют числу до 30-ти включительно, студент должен выполнить соответствующий этому числу вариант задания. Если две последние цифры шифра студента составляет число от 31 до 60-ти включительно, нужно вычесть 30; от 61 до 90- нужно вычесть 60.
Студент должен творчески подходить к выполнению контрольных работ, давать четкие и краткие ответы на постасленные вопросы. Необходимо использовать технические журналы, экспресс-информацию, статьи в периодической печати в области производства и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания. Должно быть полностью исключено переписывание материала учебника.
Контрольная работа №1
Вариант 1-1
1. Требования, предъявляемые к современным двигателям. Технико-экономические показатели.
|
|
|
2. Характер нагрузок, действующих на детали и узлы двигателя. Циклы напряжений и их параметры. Характеристики сопротивления усталости материалов.
3. Конструкции втулок цилиндров (гильз) автотракторных двигателей.
Вариант 1-2
1. Компоновочные схемы автотракторных двигателей.
2. Факторы, влияющие на сопротивление усталости деталей двигателя
3. Конструкции втулок цилиндров тепловозных дизелей.
Вариант 1-3
1. Компоновочные схемы тепловозных двигателей.
2. Расчёт на выносливость по коэффициентам запаса прочности при регулярном нагружении.
3. Конструкции втулок цилиндров среднеоборотных двигателей.
Вариант 1-4
1. Компоновочные схемы малооборотных крейцкопфных двигателей.
2. Влияние на выносливость деталей двигателя поверхностного упрочнения. Методы упрочнения
3. Конструкции поршней бензиновых двигателей.
Вариант 1-5
1. Выбор основных параметров двигателя при проектировании.
2. Причина возникновения фреттинг-коррозии в узлах двигателя и ее влияние на сопротивление усталости.
3. Конструкции поршней МОД.
Вариант 1-6
1. Узловые вопросы компоновки двигателя.
2. Ответственные резьбовые соединения: выбор материала, определение усилия затяжки стыка крышка цилиндра втулка цилиндра.
|
|
|
3. Факторы, определяющие теплонапряженность поршня. Способы охлаждения поршней.
Вариант 1-7
1. Этапы проектирования двигателя.
2. Мероприятия по увеличению сопротивление усталости резьбы ответственных резьбовых соединений. Методы затяжки ответственных резьбовых соединений.
3. Материалы, используемые при изготовлении поршней. Преимущества и недостатки.
Вариант 1-8
1. Назначение заводских и межведомственных испытаний двигателя.
2. Определение коэфициента внешней нагрузки при расчете ответственных резьбовых соединений.
3. Основные требования, предъявляемые к поршню. Функции и нагрузки, действующие на поршень.
Вариант 1-9
1. Назначение ресурсных испытаний двигателя. Отработка надежности двигателя.
2. Ограничительные температуры головки поршня. Оценка теплонапряженности поршня.
3. Гильзы двигателей с воздушным охлаждением.
Вариант 1-10
1. С какой целью на этапе технического проекта разрабатывается и изготавливается одноцилиндровый или развернутый отсек двигателя?
2. Сотовая система охлаждения поршней. Преимущества, область применения.
3. Организация системы охлаждения втулок цилиндров СОД.
Вариант 1-11
1. Способы подачи масла в головку поршня.
2. Коррозионно-кавитационные повреждения втулок цилиндров: причины, мероприятия по исключению ККП.
3. Влияние S\D на конструкцию двигателя и экономичность.
Вариант 1-12
1. Влияние количества и диаметра цилиндра на конструкцию двигателя.
2. Газовый стык (между втулкой цилиндра и крышкой). Причины прогара газового стыка. Конструктивные мероприятия по повышению надежности.
3. Функции поршневых колец. Требования. Отвод тепла кольцами. Виды колец. Количество колец. Материал колец.
Вариант 1-13
1. Условия, необходимые на заводе для создания двигателей внутреннего сгорания.
2. Газоплотность колец. Конструкции компрессионных колец (КК).
3. Значение унификации и стандартизации при создании мощностного ряда двигателей.
Вариант 1-14
1. Выбор скорости и частоты вращения при проектировании двигателя.
2. Высота и радиальная толщина компрессионных колец. Профиль рабочей поверхности КК. Кромки рабочей поверхности. Замок кольца: форма, размер.
3. Организация охлаждения втулок цилиндров МОД.
Вариант 1-15
1. Осевые и радиальные зазоры между компрессионным кольцом и канавкой в головке поршня. Покрытия, наносимые на рабочую поверхность КК.
2. Смазка втулок цилиндров тронковых и крейцкопфных двигателей.
3. Методы экспериментального исследования напряженного состояния и усталостной прочности ответственных резьбовых соединений.
Вариант 1-16
1. Конструкции маслосъемных колец (МК). Количество и расположение МК. Аккумулирующие объемы. Расположение маслосбрасывающих отверстий.
2. Износ втулки цилиндра: характер износа, виды износа, факторы, влияющие на износ. Метод замеров величины износа.
3. Техническое задание на проектирование двигателя.
Вариант 1-17
1. Составляющие расхода масла в двигателе. Мероприятия по снижению расхода масла.
2. Мероприятия по повышению износостойкости зеркала втулки цилиндра.
3. Содержание технического проекта двигателя.
Вариант 1-18
1. Технология изготовления поршневых колец (ПК). Эпюры ПК. Контроль колец. Мероприятия по повышению газоплотности и прирабатываемости КК.
2. Геометрические параметры втулки цилиндра. Уплотнение водяных полостей.
3. Содержание рабочего проекта двигателя.
Вариант 1-19
1. Комплектность поршневых колец для автотракторных (бензиновых и дизелей), тепловозных, СОД и МОД.
2. Исследование теплового и напряжённого состояния втулки цилиндра.
3. Плотность компоновки двигателя
Вариант 1-20
1. Тронк поршня: назначение, конструкции, деформация тронка при работе двигателя, геометрия тронка в поперечном сечении, материал, мероприятия по повышению прочности бобышек.
2. Биметалические втулки цилиндров.
3. Мероприятия по уменьшению деформации зеркала цилиндра при работе двигателя.
Вариант 1-21
1. Дефекты поршневых колец: причины и мероприятия по исключению дефектов.
2. Регулирование температуры зеркала втулки цилиндра в зависимости от нагрузки двигателя.
3. Мероприятия по повышению износостойкости канавок под поршневые кольца в головке поршня.
Вариант 1-22
1.Головка поршня: геометрические параметры (толщина днища, высота и толщина жарового пояса); согласование формы КС с факелами топлива; влияние выточки под клапаны на смесеобразование и температуру. Соединение головки с тронком в составных поршняй.
2.Мероприятия по повышению маслоёмкости поверхности зеркала втулки цилиндра.
3.Выпускные трубопроводы. Факторы влияющие на конструкцию трубопровода.
Вариант 1-23
1. Покрытия, наносимые на тронки поршней: назначение, толщина и методы нанесения.
2. Причины разрушения головок поршней. Факторы, влияющие на прочность головок. Мероприятия по повышению надёжности головок. Условие прочности.
3. Методы снижения токсичных элементов в отработавших газах бензиновых двигателей.
Вариант 1-24
1. Конструкции поршней двухтактных тронковых тепловозных дизелей.
2. Дефекты втулок цилиндров.
3. Оценка надежности и ресурса головки поршня экспериментальным методом.
Вариант 1-25
1. Палец поршня: требования, конструкции, расположение на тронке, фиксация пальца в 4- и 2- тактных двигателях, материал, контроль дефектов, геометрические параметры, нагрузки.
2. Конструкции втулок цилиндров с рубашками.
3. Шатун: назначение, основные конструктивные элементы, нагрузки на шатун в 4- тактных и 2- тактных ДВС, требования к конструкции шатуна.
Вариант 1-26
1. Профиль поршня: требования к геометрии; факторы, влияющие на геометрию поршня; профиль головки и тронка. Экспериментальные методы оптимизации профиля поршня.
2. Определение длины шатуна. Материал шатунов. Методы изготовления. Контроль дефектов материала шатуна. Мероприятия по уменьшению дефектов. Контроль механических свойств после термообработки. Удаление обезуглероженного слоя.
3. Мероприятия по повышению мощности дизелей.
Вариант 1-27
1. Экспериментальные методы исследования теплового и напряженного состояния поршней. Усталостные испытания.
2. Верхняя головка шатуна: конструкции, геометрические размеры; втулки верхней головки (материал, антифрикционный слой) ; смазка рабочей поверхности втулки; покрытия наружных поверхностей втулок(назначение и материал); фиксация втулок; зазоры между пальцем и втулкой; толщина втулок.
3. Внешняя система смазки и ее состав. Контроль параметров системы.
Вариант 1-28
1. Влияние l=R/L шатуна на силы инерции поступательно-движущихся масс КШМ, боковую силу, действующую на поршень.
Стержень шатуна: форма поперечного сечения, размеры. Конструкция шатуна малооборотного крейцкопфного двигателя.
2. Конструкция штока МОД: материал, нагрузки. Поперечина крейцкопфа, ползуны.
3. Топливная аппаратура тепловозных дизелей.
Вариант 1-29
1. Нижняя головка шатуна тронкового двигателя: требования, нагрузки, характер деформации при работе двигателя, мероприятия по уменьшению габаритов, фиксация крышки, крепление крышки. Мероприятия по защите от фретинг-коррозии постели нижней головки.
2. Топливная аппаратура высокооборотных двигателей.
3. Параметры, по которым контролируется качество масла.
Вариант 1-30
1. Фиксация шатунов. Подвод масла к верхней и нижней головкам шатуна в тронковых и крейцкопфных двигателях.
2. Мероприятия по повышению экономичности автомобильных дизелей.
3. Система охлаждения судового дизеля.
Контрольная работа №2
Вариант 2-1
1. Вильчатый шатун: конструкция, преимущества и недостатки, область применения.
2. Коленчатый вал: назначение, конструктивные элементы, нагрузки, требования, материал, дефекты материала, контроль дефектов.
3. Кратность циркуляции масла у двигателей различного назначения.
Вариант 2-2
1. Конструкция шатуна с прицепным сочленением. Преимущества и недостатки.
2. Литые чугунные коленчатые валы: преимущества и недостатки, контроль дефектов.
3. Лубрикаторы: конструкция, виды двигателя в которых они применяются.
Вариант 2-3
1. Расположение кривошипов коленвала.
2. Конструкция шатуна звездообразного двигателя.
3. Требования к маслу двигателя, работающего на тяжелом топливе.
Вариант 2-4
1. От чего зависит длина кривошипа коленвала?
2. Исследования напряженного состояния шатунов на этапе технического проекта и на натурном шатуне.
3. Топливная аппаратура автомобильных дизелей.
Вариант 2-5
1. Число шатунных и коренных шеек для рядных и V-образных двигателей.
2. Шатуны «морского» типа: преимущества, на каких двигателях применяются.
3. В каких двигателях ресурс циркуляционного масла самый большой и почему?
Вариант 2-6
1. Форма щек кривошипа коленчатого вала. Преимущества и недостатки. На что влияет форма, толщина и ширина щеки?
2. Назначение вентиляции картера и способы ее осуществления.
3. Топливная аппаратура СОД.
Вариант 2-7
1. Перекрытие шеек коленвала. Влияние перекрытия на надежность коленвала.
2. Причины попадания топлива в масло, последствия. Мероприятия по исключению данного дефекта.
3. Топливная система низкого давления дизелей, работающих на дистиллятном топливе.
Вариант 2-8
1. Длина и диаметр шатунных и коренных шеек коленвала. Факторы, влияющие на указанные параметры.
2. Мероприятия по снижению шума в бензиновых двигателях.
3. Топливная система низкого давления дизелей, работающих на тяжелом топливе.
Вариант 2-9
1. Противовесы коленвала: назначение, способы крепления противовесов. Влияние противовесов на частоту собственных колебаний системы вала. Проверка проходимости противовесов.
2. Водоподготовка для системы охлаждения двигателя. Терморегуляторы. Насосы. Производительность насосов.
3. Мероприятия по повышению КПД ТК.
Вариант 2-10
1. Форма полостей в шатунных и коренных шейках коленвала: назначение, размеры, эксцентричность полостей.
2. Система охлаждения бензинового двигателя.
3. Мероприятия по улучшению экологии автомобильных дизелей.
Вариант 2-11
1. Галтели коленвала: назначение, геометрия, занижение относительно шеек. Оптимальная форма галтели при её упрочнении.
2. Мероприятия по снижению механических потерь в автомобильных дизелях.
3. Конструкции водо-маслянных теплообменников.
Вариант 2-12
1. Конструкция коленвала МОД.
2. Камеры сгорания в автомобильных дизелях.
3. Система наддува МОД.
Вариант 2-13
1. Подвод масла к шатунным и коренным шейкам МОД.
2. Повышение приемистости автомобильных дизелей.
3. Система пуска судовых дизелей.
Вариант 2-14
1. Коленчатые валы бензиновых автомобильных двигателей: материал, противовесы демпферы, мероприятия по повышению твёрдости шеек, методы упрочнения.
2. Конструкция поршня бензинового двигателя. Материал. Особенности конструкций. Количество колец и расположение. Терморегулируемые поршни.
3. Топливная система низкого давления открытого типа МОД.
Вариант 2-15
1. Мероприятия по повышению надёжности коленчатых валов автотракторных дизелей.
2. Конструкция поршня автомобильного дизеля.
3. Требования к топливным системам высокого давления.
Вариант 2-16
1. Коленчатый вал СОД: материал, противовесы, мероприятия по повышению износостойкости шеек, защита от крутильных колебаний.
2. Конструкция поршня автомобильного дизеля.
3. Топливная система низкого давления закрытого типа МОД.
Вариант 2-17
1. Распределение касательных напряжений на внешней и внутренней поверхностях шатунной и коренной шеек в среднем сечении.
2. Конструкция поршней среднеоборотных двигателей: материалы, охлаждение, подвод масла, количество колец, типы КК и МК, расположение покрытия.
3. Преимущество 4- тактных тепловозных дизелей по сравнению с 2- тактными.
Вариант 2-18
1. Распределение напряжений изгиба в шатунной и коренной шейках коленчатого вала в среднем сечении.
2. Конструкция поршня МОД: материал, система охлаждения, кольца, назначение тронка.
3. Основные параметры впрыскивания топлива.
Вариант 2-19
1. Распределение напряжений в галтелях коленчатого вала при изгибе и кручении.
2. Преимущества СОД и недостатки по сравнению с МОД.
3. Влияние параметров впрыскивания топлива на рабочий процесс двигателя.
Вариант 2-20
1. Теоретический и эффективный коэффициенты концентраций напряжений в галтели шатунной шейки при изгибе и кручении.
2. Компановка и число цилиндров СОД.
3. Дозирование цикловой подачи топлива дизеля.
Вариант 2-21
1. Распределение напряжений на кромке поперечного отверстия в шейке вала.
2. Регулирование фаз топливоподачи.
3. Применеие силовой турбины в СОД.
Вариант 2-22
1. Конструктивные и технологические мероприятия по повышению усталостной прочности коленчатых валов.
2. Выбор способа регулирования ТНВД.
3. Снижение механических потерь в СОД.
Вариант 2-23
1. Мероприятия по повышению надёжности азотированных коленчатых валов при гидроударах в результате попадания воды в КС.
2. Системы реверсирования двигателя.
3. Топливная аппаратура ВОД.
Вариант 2-24
1. Влияние накатки галтелей коленчатого вала конусным роликом на усталостную прочность.
2. Топливная аппаратура МОД.
3. Преимущества цельнолитых (из ВЧ) поршней в СОД.
Вариант 2-25
1. Повышение прочности коленчатого вала с помощью деконцентраторов.
2. Мероприятия по снижению расхода топлива в СОД (по топливной аппаратуре и параметрам рабочего процесса)
3. Конструкции теплообменников для охлаждения наддувочного воздуха.
Вариант 2-26
1. Основные принципы расчёта коленчатого вала на выносливость.
2. Двухфазный впрыск топлива.
3. Характеристика работы тепловозных дизелей.
Вариант 2-27
1. Исследование напряжённого состояния и усталостной прочности на изгиб и кручение коленчатых валов.
2. Тенденции развития топливной аппаратуры дизелей.
3. Объясните стремление на тепловозных дизелях снизить nх.х. и nном..
Вариант 2-28
1. Как учитывают при эскизном проектировании влияние крутильных колебаний при расчёте коленчатого вала?
2. Система наддува тепловозного 4- тактного дизеля.
3. Мероприятия по совершенствованию рабочих процессов тепловозных дизелей.
Вариант 2-29
1. Динамическое тензометрирование коленчатого вала на работающем двигателе: цель, метод исследования.
2. Система наддува тепловозного 2- тактного дизеля.
3. Влияние электронных систем управления на экономичность двигателя.
Вариант 2-30
1. Влияние температуры воздуха, поступающего в цилиндры на экономичность и эксплутационные показатели.
2. Система наддува 2- тактного тепловозного дизеля с ПДП (10Д100).
3. Мероприятия по повышению приёмистости тепловозных дизелей.
Контрольная работа №3
Вариант 3-1
1. Типы подшипников, применяемые в качестве коренных и шатунных. преимущества и недостатки. Область применения.
2. Крышка (головка) цилиндра: назначение, конструктивные элементы, нагрузки, требования, материал.
3. Механизм газораспределения, его назначение. Золотниковые и клапанные МГ, преимущества и недостатки, основные элементы клапанного механизма.
Вариант 3-2
1. Теоретические основы работы подшипников скольжения (ПС). Критерии, определяющие надежность ПС.
2. Блочные и индивидуальные крышки цилиндров: преимущества и недостатки, форма, двигатели, в которых применяются.
3. Число и расположение клапанов в крышке цилиндра.
Вариант 3-3
1. Нагрузки на подшипники скольжения коленчатого вала. Геометрические параметры. Толстостенные и тонкостенные ПС. Требования, предъявляемые к антифрикционному (рабочему) слою.
2. Компановка крышки цилиндра. Организация систем охлаждения.
3. Клапаны впускные и выпускные: условия работы; отвод тепла от клапанов, температура тарелки клапана и фаски; факторы, определяющие напряжения на посадочной фаске клапана.
Вариант 3-4
1. Материалы, применяемые для корпуса ПС, и антифрикционного слоя. Допустимые удельные давления на антифрикционный слой. Влияние толщины слоя на сопротивление усталости.
2. Материалы, применяемые для впускных и выпускных клапанов.
3. Конструкция головки двигателя с воздушным охлаждением.
Вариант 3-5
1. Материалы наплавок на фаски выпускных клапанов. Влияние различия коэффициентов линейного расширения материалов клапана и наплавки на напряженное состояние фаски клапана. Зависимость распределения температур в тарелке клапана от условий охлаждения опорной фаски. Влияние «плавающих седел» на напряжение фаски клапана.
2. Методы изготовления ПС. Приработочные покрытия: состав, толщина и влияние ее на сопротивление усталости, защита от дифундирования олова в рабочий слой. Триметаллические ПС.
3. Конструкция КЦ автотракторных двигателей.
Вариант 3-6
1. Фаски тарелки клапанов: угол наклона, влияние на центровку, размещение в КЦ, жесткость тарелки, площадь проходного сечения; угол конической поверхности сопрягающей фаску с галтелью.
2. Расположение канавок для протока масла во вкладышах. Фиксация вкладышей в постели подшипника. Гиперболическая расточка вкладышей.
3. Условия прочности днища К.Ц.
Вариант 3-7
1. Формы головки (тарелки) клапана: влияние на жесткость, массу клапана, обтекаемость, стоимость изготовления, на каких клапанах применяется.
2. Факторы, влияющие на минимальную толщину масляного слоя (h min) в подшипниках скольжения.
3. Исследование теплового и напряженного состояния крышки цилиндра.
Вариант 3-8
1. Требования, предъявляемые к коленчатому валу при применении подшипников скольжения со сплавом Б83,Б89 и свинцовистой бронзой ОС1-22.
2. Стержень клапана: крепление тарелки пружины, установка колпачков на стержень, диаметр стержня клапана и влияние конструкции привода; защита стержня клапана от задира с направляющей втулкой; назначение накатки стержня.
3. Конструкции крышек цилиндров современных СОД.
Вариант 3-9
1. Направляющие втулки (НВ) клапанов: материал, монтаж; различие в длине НВ впускного и выпускного клапанов; смазка и регулирование ее; диаметр НВ; установка керамических втулок в НВ; зазор между НВ и стержнем.
2. Контроль состояния подшипников скольжения коленчатого вала при работе двигателя. Почему в свободном состоянии вкладыша в рабочем слое целесообразно присутствие растягивающих напряжений.
3. Конструкция крышки цилиндра крейцкопфного МОД.
Вариант 3-10
1. Диаметр клапанной тарелки и ход клапана: влияние количества клапанов на диаметр тарелки впускного и выпускного клапанов; определение проходного сечения клапана и хода клапана.
2. Дефекты подшипников и причины их возникновения.
3. Тенденции в проектировании головок цилиндров автомобильных дизелей.
Вариант 3-11
1. Манжеты для уплотнения стержней клапанов.
2. Факторы, влияющие на термопрочность крышек цилиндров.
3. Экспериментальные методы исследования работы подшипников скольжения.
Вариант 3-12
1. Механизм поворота клапанов: назначение, конструкции.
2. Мероприятия по снижению температурных напряжений в крышке цилиндра.
3. Остов двигателя: назначение, нагрузки, требования, материал, методы изготовления.
Вариант 3-13
1. Зазор между клапаном и деталью, передающей ему движение. Влияние его на работу клапанов.
2. Испарительная система охлаждения крышки цилиндра.
3. Влияние типа производства на технологию изготовления остовов.
Вариант 3-14
1. Конструкция гидротолкателя и принцип работы.
2. Динамическое тензометрирование на работающем двигателе, термометрирование, усталостные испытания КЦ.
3. Конструктивные схемы остовов по расположению коленчатого вала: остов с туннельным двигателем, с подвесным коленчатым валом, остов с фундаментной рамой; преимущества и недостатки, область применения.
Вариант 3-15
1. Седла клапанов: конструкции, материал, монтаж; повышение твердости фаски седла, износ седел и причины износа.
2. Статическое тензометрирование крышки цилиндра.
3. Силовые схемы остовов: несущий остов, остов с несущим картером; остов с анкерными связями, преимущества и недостатки, область применения.
Вариант 3-16
1. Дефекты клапанов: механические повреждения и стекловидные отложения из солей ванадия и натрия на фасках клапана, коррозионные повреждения стержней; мероприятия по исключению дефектов.
2. Фундаментные рамы: материал, методы изготовления.
3. Исследование температурных напряжений в днище крышки на тепловом стенде.
Вариант 3-17
1. Механизм привода клапанов тронковых двигателей: назначение, зависимость механизмов привода от расположения распределительного вала (нижнее, верхнее, промежуточное). Привод распредвала.
2. Определение остаточных напряжений в днище крышки методом разрезки.
3. Конструкция остова крейцкопфного МОД.
Вариант 3-18
1. Конструкции распределительного вала: фиксация вала подшипники вала, материал, диаметр вала.
2. Исследование протока воды в крышке.
3. Конструкция остова СОД.
Вариант 3-19
1. Расположение привода распредвала. Мероприятия по снижению шума. Способы достижения точной регулировки фаз газораспределения.
2. Профилирование впускных каналов.
3. Конструкция остовав автомобильных двигателей.
Вариант 3-20
1. Толкатель: конструкция, материал, мероприятие по проворачиванию толкателя; роликовый толкатель. Гидротолкатель. Штанги: конструкции, материал, допустимый угол наклона. Рычаг (коромысло): конструкция, плечи, материал, метод изготовления.
2. Конструкции остова тепловозных двигателей.
3. Мероприятия по уменьшению температурных напряжений в днище крышки.
Вариант 3-21
1. Клапанные пружины: назначения, условия работы, тип пружины, количество, направление навивки, число витков, материал, метод изготовления, средний диаметр пружины, диаметр пружин наружной и внутренней.
2. Сварные и сварно-литые остовы: преимущества и недостатки.
3. Подвески: конструкции, материал, требования, горизонтальная стяжка, конструкция стыка.
Вариант 3-22
1. Распределение нагрузок на две пружины. Жесткость пружины. Резонанс пружин и их последствия. Продольная устойчивость пружины. Расчет клапанных пружин.
2. Материал для сварных остовов: спокойные стали, контроль проката, свариваемость.
3. Конструкция блока цилиндров МОД.
Вариант 3-23
1. Преимущество литых остовов по сравнению со сварным остовом.
2. Конструкция выпускного клапана крейцкопфного МОД. Гидропривод клапана.
3. Преимущества применения стали для изготовления остова.
Вариант 3-24
1. Схемы передачи усилий в сварном остове.
2. Требования к профилю кулачка. Определение основных параметров кулачков: угол действия кулачка, ход толкателя. Теоретический угол действия кулачка для 4- тактного двигателя, управляющего впускным и выпускным клапанами. Передаточное отношение привода.
3. Определение параметров плунжерной пары ТНВД.
Вариант 3-25
1. Характерные периоды движения клапана.
2. Классификация и методы контроля сварных соединений, разделки кромок свариваемых деталей.
3. Применяемые профили кулачков.
Вариант 3-26
1. Размещение кулачков на распределительном валу 4- тактного двигателя (впускного и выпускного кулачков).
2. Мероприятия по повышению усталостной прочности сварных соединений.
3. Назначение термообработки остова.
Вариант 3-27
1. Приведение масс деталей клапанного привода к оси толкателя и оси клапана.
2. Оценка уровня напряжений в одном отсеке блока цилиндров несущего остова.
3. Требования к маслам тронкового двигателя.
Вариант 3-28
1. Цилиндровые масла, их применение.
2. Исследование напряженного состояния шатуна на моделях с низким модулем упругости.
3. Нагрузки, действующие на опорные лапы двигателя в горизонтальной плоскости (двигатель установлен на амортизаторы).
Вариант 3-29
1. Почему целесообразно сместить Рmax (Pz) дальше от ВМТ при рабочем такте, принимая во внимание КШМ?
2. Почему в МОД отказались от применения воды для охлаждения поршней?
3. Оптимальная направленность силового потока в литом несущем остове.
Вариант 3-30
1. С какой целью в СОД применяют индивидуальные охлаждаемые корпуса для выпускных клапанов. Преимущества и недостатки охлаждаемых корпусов. Конструкции.
2. Достоинства « интеллектуальных» малооборотных двигателей.
3. Экспериментальные методы исследования напряженного состояния и усталостной прочности остовов ДВС.
Контрольная работа № 4
Тема 1
Разработать эскизный проект конструкции поршня. Необходимые исходные данные представлены в табл.1. Для определения геометрических размеров поршня следует использовать относительные конструктивные параметры поршней.
Литература:
[3, с.413; 6, с. 206; 1, с.118, рис. 72.] - поршни автомобильных двигателей
[5, c.207-208.] - поршни тепловозных дизелей
[1, с.122] - поршни среднеоборотных дизелей
Поршни МОД (на кафедре ДВС).
Выполнить расчеты элементов поршня [15].
Варианты: 4-1-1Д; 4-2-2Д; 4-3-3Д; 4-4-4Д; 4-5-5Д; 4-6-6Д.
Расшифровки варианта, например 4-3-3Д:
4- номер контрольной работы
3- номер варианта
3Д- номер варианта двигателя
Тема 2
Разработать эскизный проект конструкции втулки цилиндра (гильзы).Исходные данные представлены в табл. 1. Определить геометрические размеры втулки цилиндра; усилие затяжки газового стыка. Рассчитать ВЦ Выбрать материал ВЦ Предусмотреть мероприятия по повышению износостойкости зеркала втулки цилиндра.
Литература: [1, с. 311-316; 3, с. 387-390, 5, с. 337-340; 10, с. 92-109; 18]
Варианты: 4-7-1Д; 4-8-2Д; 4-9-3Д; 4-10-4Д; 4-11-5Д; 4-12-6Д.
| Таблица 1 Параметры двигателей (рядный) | Вариант двигателя | 1D | 2D | 3D | 4D | 5D | 6D |
| iкл. | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 1 | |
| Pmax МПа | 5,2 | 15 | 12 | 10,6 | 18 | 16 | |
| Pme МПа | 1,22 | 1,79 | 1,24 | 0,795 | \2,2 | 1,68 | |
| l=r/l | 0,289 | 0,33 | 0,26 | 0,2 | 0,22 | 0,44 | |
| I | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | |
| ge г/кВт. ч | 250 | 190 | 208 | 238 | 165 | 177 | |
| S/D | 8,4/9 | 21/21 | 26/26 | 30/23 | 60/40 | 98/26 | |
| n, мин –1 | 5800 | 1500 | 1000 | 750 | 600 | 250 | |
| N, КВт | 170 | 956 | 1100 | 738 | 4974 | 2190 | |
| Двигатель | Автомобильный бензиновый D1 | Автомобильный грузовой дизель D2 | Тепловозный 4 – -тактный D3 | Тепловозный 2- -тактный D4 | Среднеоборотный дизель D5 | Малооборотный крейцкопфный дизель D6 |
Тема 3
Разработать эскизный проект шатуна рядного двигателя.
Исходные данные представлены в табл. 1. При проектировании верхней головки исходным параметром является диаметр поршневого пальца, а ширина верхней головки определяется удельным давлением на антифрикционный материал втулки; внутренний диаметр шатунного подшипника - диаметром шатунной шейки коленчатого вала (табл. 2), а ширина нижней головки - допустимым удельным давлением на антифрикционный слой (свинцовистая бронза БРОС1-22 gmax=35 мПа, алюминиевый сплав А020-1 gmax мПа). Длина шатуна определяется из отношения R/L (табл. 1), где R=0,5S. Массу шатуна определить по чертежу Мш =Vr где V- объем шатуна, r-плотность стали.
Мш =М1+М2
где М1- масса поступательно движущейся части шатуна, отнесенная к оси верхней головки шатуна;
М2 - масса вращательно- движущейся части шатуна, отнесенная к оси нижней головки шатуна.
Массу поршня можно ориентировочно определить по массе, отнесеной к площади поршня, кг/м2, (см. табл. 3)
m1п=Mп/Fп;
где Fn=0,785D2 м2 площадь поршня.
М1= Мш L2/L ; М2= Мш L1/L ; L= L1+ L2
В предварительных расчетах расстояние от нижней головки шатуна до центра масс можно принять равным:
- для автомобильных и тракторных двигателей
L2 =(0,18…0,32)L;
- для судовых, тепловозных и стационарных двигателей
L2 =(0,3…0,4)L.
| Таблица 2 Конструктивные соотношения элементов коленчатых валов | r/d | 0,06-0,1 | 0,008 0,1*** | 0,06-0,07 | 0,06-0,09*** | Примечание. L0- расстояние между осями цилиндров; D-диаметр цилиндра; dш и dош –диаметры шатунной шейки и сверления в шейке; dok и dk – диаметры коренной шейки и сверления в шейке;h- толщина щеки; В-ширина щеки; r- радиус галтели; *-для 4х тактных двигателей; **- для 2х- тактных двигателей; ***-но не менее 2-3мм.
|
| В/D | 0,85-1,6 | 0,85-1,6 | 0,7-1,2 | 1-1,25 | ||
| h/D | 0,2-0,45 | 0,25-0,3 | 0,25-0,45 | 0,09-0,25 | ||
| dok/dk | 0,5- 0,7 | 0,45-0,7 | 0,4-0,5 | 0.6-0,7 | ||
| dk/D | 0,6-0,9 | 0,7-1,0 | 0,6-0,8 | 0,6-0,8 | ||
| dош/dш | 0,45-0,6 | 0,45-0,7 | 0,4-0,5 | 0,6-0,7 | ||
| dш/D | 0,6-0,8 | 0,6-0,85 | 0,56-0,75 | 0,5-0,65 | ||
| Lo/D | (1,1-1,5)* (1,2-1,6)** | 1,1-1,4 | (1,5- 1,7)* (1,7-1,8)** | 1,1-1,5 | ||
| Двигатели | Дизели судовые и тепловозные (высокооборот-ные) | Дизели автомобильные, тракторные, Транспортные форсированные (высоко- оборотные) | Дизели и газовые, судовые и стационарные (МОД) | Карбюраторные и газоболонные (4х тактные) |
Таблица 3
| Двигатель | m1=Mп/Fп ; кг/м2 |
| Бензиновый (легкий сплав) | 80-120 |
| Автомобильный дизель, (легкий сплав) | 200-250 |
| Тепловозный дизель (составной поршень) | 800-1200 |
| Среднеоборотный (составной поршень) | 1000-1100 |
| Малооборотные крецкофные | 1500-2000 |
При проектирование необходимо обеспечить выемку шатуна из втулки цилиндра тронкового двигателя, выполнить расчет верхней головки, стержня шатуна, определить усилие затяжки шатунных болтов и диаметр стержня болтов (шпилек).
Литература:
[1,c. 164-168; 2,c. 196-222; 3,c. 439-457; 6, c. 222-245; 19, 20]
Материалы, используемые при проектировании шатуна крейцкопфного МОД имеются (кафедра ДВС БГТУ).
Варианты:4-13-1Д; 4-14-2Д; 4-15-3Д; 4-16-4Д; 4-17-5Д; 4-18-6Д
Тема 4
Определить порядок работы цилиндров и схему расположения кривошипов. Разработать эскизный проект одного кривошипа. При этом можно использовать конструктивные соотношения элементов коленчатых валов (табл 2). Разработать схему обсверловки коленчатого вала для подвода масла от коренных шеек к шатунным.
Определить теоретический и эффективный коэффициент концентрации напряжений в галтели шатунной шейки на изгиб и кручение.
Определить запас прочности шейки при изгибе. Значение поступательно движущихся и вращательно движущихся масс кшм следует использовать из соответствующих вариантов, тем 1, 3. Предусмотреть мероприятия по повышению износостойкости и сопротивления усталости коленчатого вала.
Коленчатый вал малооборотного крейцкопфного дизеля проверить на соответствие Правилам Морского Регистра [21]
[1, с. 199-218; 2, с. 250-283; 5, с. 204-213; 22, 24].
Варианты: 4-19-1Д; 4-20-2Д; 4-21-3Д; 4-22-4Д; 4-23-5Д; 4-24-6Д.
Тема 5
Определить геометрические параметры и напряжения во вкладышах шатунного подшипника скольжения.
Литература: [23];(кафедра ДВС)
Варианты: 4-25-1Д; 4-26-2Д; 4-27-3Д; 4-28-4Д; 4-29-5Д; 4-30-6Д.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 439; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!