Разработка гильзо-поршневой группы двигателя

Тракторный дизель класса 3.0 с разработкой гильзо-поршневой группы 

Дипломный проект с чертежами, расчётами и 3d моделями в редактируемых форматах

Список чертежей: поршень, палец поршневой, кольцо компрессионное, гильза цилиндра, головка поршня, корпус поршня, диаграммы теплового расчета, диаграмма нормальной силы, силы действующей вдоль шатуна, тангенциальной силы, патентное исследование.

В дипломном проекте было сформулировано назначение двигателя внутреннего сгорания марки СМД 31-А, определены технические, экономические и экологические требования, предъявляемые к двигателям вообще, проведен тепловой и динамический расчет двигателя, расчет разрабатываемых узлов (поршня, гильзы цилиндра). В экономической, БЖД и экологической частях проведены расчеты по этой теме, характеризующие себестоимость, безопасность и экологичность конструкции.

Проведя патентные изыскания, в качестве инновационной разработки была выбрана конструкция составного поршня, который обладает рядом преимуществ по сравнению с общепринятыми конструкциями:

– энергосбережением (при предлагаемой конструкции поршня теплопередача от днища поршня к его направляющей части затруднена);

– меньшей тепломеханической напряженностью корпуса поршня;

– оригинальной конструкцией боковой части поршня;

–  экологичностью (минимальный тепловой зазор между поршнем и гильзой при различных температурных режимах работы двигателя – уменьшаются прорыв газов в полость масляного картера, а также расход масла на угар).

Оглавление

Введение

Предисловие

Из истории создания ДВС

Двигатели внутреннего сгорания

Тепловое расширение

Классификация ДВС

Основы устройства поршневых ДВС

Принцип работы

Принцип действия четырехтактного карбюраторного двигателя

Принцип действия четырехтактного дизеля

Принцип действия двухтактного двигателя

Конструкторская часть

Назначение, характеристика двигателя и разрабатываемого узла

Технические, экономические и экологические требования, предъявляемые к двигателям

внутреннего сгорания

Обзор и анализ конструкций, материалы Интернета, патентное исследование

Обзор и анализ конструкций

Материалы Интернета

Патентное исследование

Обоснование темы и описание разрабатываемой конструкции

Тепловой и динамический расчет двигателя

Тепловой расчет

Динамический расчет

Расчет разрабатываемых узлов

Расчет поршня дизеля

Расчет гильзы цилиндра дизеля

Расчет поршневого пальца дизеля

Экономическая часть

Безопасность жизнедеятельности

Размещение санитарно-бытовых помещений согласно нормативным требованиям

Меры по предупреждению вредных выделений паров, газов и пыли в проектируемом

цехе

Промышленная вентиляция

Метеорологические условия

Мероприятия по борьбе с производственным шумом и вибрацией

Мероприятия по борьбе с шумом

Мероприятия по устранению вибраций

Освещение цеха

Ограждающие и блокирующие устройства

Электробезопасность конструкций

Пожарная безопасность

Экологическая часть

Основные положения экологии, экологической безопасности автомобильного

транспорта

Экология и автомобильный транспорт

Состав и токсичность газов автомобильных двигателе

Автомобилизация и окружающая среда

Заключение

Литература

Приложения

В результате выполнения Выпускной квалификационной работы мной был проведен комплексный анализ выбранной темы, исходя из которого было сформулировано назначение двигателя внутреннего сгорания марки СМД 31-А, определены технические, экономические и экологические требования, предъявляемые к двигателям вообще, проведен тепловой и динамический расчет двигателя, расчет разрабатываемых узлов (поршня, гильзы цилиндра). В экономической, БЖД и экологической частях проведены расчеты по этой теме, характеризующие себестоимость, безопасность и экологичность конструкции.
   Проведя патентные изыскания, в качестве инновационной разработки была выбрана конструкция составного поршня, который обладает рядом преимуществ по сравнению с общепринятыми конструкциями:
–  энергосбережением (при предлагаемой конструкции поршня теплопередача от днища поршня к его направляющей части затруднена);
–   меньшей тепломеханической напряженностью корпуса поршня;
–   оригинальной конструкцией боковой части поршня;
–  экологичностью (минимальный тепловой зазор между поршнем и гильзой при различных температурных режимах работы двигателя – уменьшаются прорыв газов в полость масляного картера, а также расход масла на угар).
   Основная сущность изобретения заключается в том, что предлагаемая конструкция обеспечивает возможность свободного вращения и малых продольных перемещений головки относительно корпуса. Как следствие, последний оказывается в значительной степени разгружен от действующих на него со стороны головки тангенциальных сил и крутящих моментов, работает в облегченных условиях, что обусловливает повышение надежности и долговечности поршня.
   Кроме того, за счет насосного эффекта, обусловленного малыми продольными колебаниями головки во время работы поршня, через зазоры между смежными поверхностями поршневого кольца, головки и корпуса в дренажные отверстия прокачивается масло, снимаемое со стенок цилиндра, что интенсифицирует охлаждение поршня.
   Кроме того, выполнение головки и корпуса разъемными и подвижными друг относительно друга позволило использовать поршневое кольцо в виде плоской спирали, содержащей, по меньшей мере, три витка. Кольцо предлагаемой конструкции имеет большую площадь уплотняющей поверхности и не имеет сквозных радиальных стыков. Более того, это же кольцо одновременно служит и маслосъемным кольцом.
   Другим преимуществом кольца предлагаемой конструкции является то, что оно, независимо от степени износа трущихся поверхностей, обеспечивает постоянство, усилия его прижатия к стенкам цилиндра и стабильность зазора между стенками цилиндра и поршня.
   Технический результат - повышенные надежность и долговечность работы поршневой группы ДВС.
   В качестве примера также предложен вариант конструкции гильзы цилиндра (для двухтактного двигателя).
   Все чертежи выполнены в проектно-конструкторской программе «КОМПАС», а расчеты – на компьютере.

Ташкентский Государственный Технический Университет им. Абу РайханаБеруни Механико-машиностроительный факультет Кафедра: “Энергомашиностроение и Профессиональное образование (НТС)”.

Чертежи выполнены в Компас и AutoCAD, 3d модели только в Компас.