Расчет двигателя (стр. 6 из 6)
Таблица 14 Основные размеры блока цилиндров и гильз современных автотракторных двигателей
| Наименование размера | Обозначение | Предел значений размеров |
| Значения, мм | ||
| Толщина стенки мокр. гильзы | dст.г | 6,96 |
| Диаметр посадочного пояса | Dп | 127,6 |
| Диаметр бурта | Dб | 139,2 |
| Высота бурта | hб | 6,96 |
| Нижний выбег поршня | d2 | 15 |
| Величина промежутка рубашки охлаждения | b | 5 |
| Толщина стенки мокрой гильзы в нижнем поясе | d1cт..г | 4,64 |
| Разность между диаметрами посадочных поясов | Dп-D1п | 2 |
Для проверки размера Lц и его окончательного выбора в процессе компоновки выполняется контрольное проворачивание кривошипно-шатунного механизма. В V-образных двигателях кривошипно-шатунный механизм проворачивается для обоих блоков. Зона движения шатунов позволяет определить также контуры картера и компоновки в нем вспомогательных агрегатов.
Расчет цилиндра. Расчетное напряжение разрыва стенки цилиндра (гильзы) по образующей от воздействия максимального давления газов определяется по формуле:
; 
допускаемые напряжения:
=80…120МПа –стальная гильза.7.1.4 Компоновка коренных подшипников
Выбирают диаметр коренной шейки dк и толщину вкладыша dвк (табл15), очерчивают контуры коренной шейки и вкладышей. Затем выбирают диаметр болтов крышки коренного подшипника и намечают их оси. После нанесения осей вычерчиваются контуры болтов и изображается крышка.
Рис 7.5. Компоновка коренных подшипников
Таблица 15 Основные размеры коренных подшипников
| Наименование размера | Обознач | Предел значений размеров |
| Значения, мм | ||
| Диаметр коренной шейки | dк | 92,8 |
| Толщина вкладыша коренного подшипника | dвк | 4,06 |
| Толщина перемычки между болтом крышки и вкладыш. |  | 4 |
| Диаметр болтов крышки коренного подшипника | dбк | 15,08 |
| Толщина перемычки между болтом и наружн.стенкой крышки |  | 8 |
| Высота сечения крышки коренного подшипника | ак.к | 46,4 |
| Длина ввернутого в картер конца болта крышки | hбк | 36,192 |
Компоновка механизма газораспределения
Компоновка механизма газораспределения начинается с выбора типа камеры сгорания и схемы привода клапанов. Выбрав форму камеры сгорания, необходимо увязать ее размеры с размерами впускных и выпускных клапанов.
За основной размер в механизме газораспределения принимается диаметр горловины впускного патрубка dвпг.
мм,Где Fг- проходное сечение в горловине:
Fг=(1,1…1,2)Fкл,=1,2*11,55=13,86 мм2
Fкл- проходное сечение клапан-седло:
, см2,Сп.ср - средняя скорость поршня
Сп.ср=Sn/30=119*2300/30=9,12, м/с,
iкл =1- число одноименных клапанов,
wвп - скорость заряда на впуске: wвп=80 м/с.
Диаметр горловины выпускного патрубка:
dвыпг=0,8dвпг=0,8*42,02=33,62мм.
Размеры элементов клапанов определяются следующими соотношениями
внутренний диаметр головки впускного клапана – dвп.в=dвпг=42,02 мм,
наружный диаметр головки впускного клапана – dвп.н=1,15dвпг=48,32мм,
внутренний диаметр головки выпускного клапана - dвып.в=0,8dвп.в=33,62мм,
наружный диаметр головки выпускного клапана dвып.н=0,8dвп.н,=38,656 мм
диаметр стержня клапана – dс=0,3dвпг=12,61 мм,
длина стержня клапана – lс=3dвпг = 126,06 мм,
толщина головки у фаски - dг=0,1dвпг=4,202 мм,
ширина фаски – b=0,11 dвпг=4,62 мм,
высота подъема клапана – hк.мах = 0,3 dвпг=12,61 мм.
Нанеся контуры камеры сгорания, намечают оси клапанов (кк), затем, выбрав размеры основных элементов клапанов, изображают больший по размерам клапан и наносят внутренний контур стенок камеры сгорания. При головках из алюминиевых сплавов обязательна установка вставных седел для обоих клапанов, поэтому вслед за клапаном изображается и седло. После изображения клапана и его седла вычерчивают клапанный патрубок. Намечают положение верхней стенки головки блока и обрисовывают контуры ее наружных и внутренних стенок. Для современных двигателей с верхними клапанами высота головки обычно составляет Hгол=0,8D=92,8 толщина стенки камеры сгорания головок из алюминиевых сплавов может быть до 10…12мм. Завершив оформление контуров головки, переходят к установке клапанных пружин, длина пружины принимается равной (1,0…1,4)dвп.н=1,1dвп.н=46,222 мм. Средний диаметр пружины dcр принимается равным (0,8…0,9)dвпг=0,8dвпг=33,62 мм. Диаметр проволоки для клапанных пружин составляет 4…6 мм, число витков 8…14.
Наметив габаритные размеры пружины, вычерчивают на ее верхнем конце тарелку с деталями крепления, затем вычерчивается направляющая клапана, в месте пересечения которой с рубашкой охлаждения выполняется прилив.
Следующим этапом компоновки является разработка привода клапанов. Начинается этот этап с выбора расположения распределительного вала и его размеров. Применяем верхнеклапанное газораспределение с нижним расположением распределительного вала.
Радиус начальной окружности кулачка распределительного вала
ro = (1,5…2)hТ=2*9,21=18,42 мм
где hТ - высота подъема толкателя, при отсутствии коромысла (непосредственное воздействие кулачка на клапан).
Радиус рабочего профиля кулачка:
r1 = (10…12)hТ =10*9,21=92,1 мм.
При наличии в приводе клапанов коромысла, необходимо учитывать следующее соотношение:
hТ = hк.мах 
где lT, lk – плечи коромысла можно принимать
=0,6…0,7, принимаем 0,73.hТ = hк.мах =12,61*0,73=9,21 мм.
При верхнем расположении распределительных валов механизм привода клапанов имеет сравнительно простую конструкцию.
Вычертив детали механизмов газораспределения, заканчивают компоновку головки двигателя, для чего уточняют конфигурацию стенок головки, патрубков, форсунку, оформляют контуры камеры для штанг привода клапанов (при нижнем расположении распределительного вала),намечаются контуры крышки головки.
7.2 Компоновка корпуса двигателя
Этот этап является заключительной частью компоновки двигателя. На компоновочной схеме уже вычерчены цилиндр, рубашка охлаждения, головка блока, коренные подшипники, поршневая и шатунная группы, подшипники распределительного вала, детали клапанного механизма. Чтобы закончить отработку корпуса двигателя необходимо определить стенки картера (в последние годы освоено литье блоков с толщиной стенки 2,5…3,5 мм), нанести плоскость разъема картера с поддоном (желательно ниже оси коленчатого вала). Поддон или нижняя половина картера выполняется чаще всего штампованным из листовой стали толщиной 1,5…2мм. Размеры поддона определяются зоной движения деталей шатунной группы а также заправочной емкостью смазочной системы. Сверху механизм газораспределения закрывается крышкой. Необходимо отметить, что в процессе проектирования и компоновки используются соответствующие конструктивные элементы уже существующих двигателей, близких по типу и назначению. Компоновочные схемы двигателей, которые могут быть оформлены как сборочные чертежи при выполнении следующих требований:
соблюдается масштаб согласно ЕСКД,
обеспечивается возможность сборки-разборки механизмов двигателя,
указываются размеры, которые необходимо контролировать и выполнять,
указываются габаритные размеры,
указывается характер сопряжений деталей,
указываются номера позиций деталей и составляется спецификация по установленной форме,
указывается техническая характеристика двигателя в табличной форме.
Список используемой литературы
1. Колчин А.И. Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. – М.: Высш. шк., 2002. – 496с.
2. Штайн.Г.В. РАСЧЕТ ТЕПЛОВОГО ДВИГАТЕЛЯ. Учебное пособие. Тюмень. ТюмГНГУ, 2004.-61с.