Доклады о будущих и современных технологиях

ДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

А. М. Жуков, А. А. Павлов

Научный руководитель - А. А. Павлов, канд. тех. наук, доцент Ярославский государственный технический университет

Эксплуатация автомашин чаще характеризуется переменными скоро­стями движения транспортных потоков в городских и промышленных ус­ловиях. Вместе с тем двигатель внутреннего сгорания (ДВС) наземного транспортного средства постоянно находится в скоростном режиме «раз­гон-торможение». Актуальность данного исследования состоит в изучении динамики ДВС на нестационарных режимах его работы, а также выясне­нию условий его динамичности.

Надежность, долговечность и экономичность современных двигателей внутреннего сгорания зависит от выбранной схемы кривошипно-шатун­ного механизма (КШМ), что в итоге влияет на равномерность его хода, уравновешенность, а также величину параметров крутильных колебаний коленчатых валов. Расчет и практическое применение векторных диаграмм нагрузок на шейки и подшипники коленчатых валов позволяют определить величины и направления сил, действующей на них. На основе определен­ных векторных диаграмм сил, действующих на шейки и подшипники ко­ленчатого вала, базируются расчеты коленчатого вала, самих его подшип­ников скольжения.

Выполняя вышеприведенные расчеты, исследованы динамические ха­рактеристики двигателя внутреннего сгорания (который должен использо­ваться на промышленных тракторах), имеющего следующие параметры: расположение и число цилиндров - V12; диаметр цилиндра - 130 мм; ход порШнЯ - 150 мм.

В итоге выполнения работы расчетами установлено, что эффективная мощность двигателя составляет 875 кВт, удельный эффективный расход топлива - 0,208 кг/кВт - ч, эффективный КПД составляет - 42%. Предельный уровень выбросов токсичных веществ с отработавшими газами соответст­вует экологическому нормативу Tier 4. Динамическими исследованиями двигателя с параметрами, указанными выше установлено, что при порядке работы цилиндров 1-12-5-8-3-10-6-7-2-11-4-9 двигатель полностью уравно­вешен, а предельные значения нагрузок на шейки и подшипники коленча­того вала не превышают предельно-допустимых величин.

Таким образом, все цели и задачи работы достигнуты, выполнен ди­намический расчет двигателя, установлены все силы и моменты, дейст­вующие в нем.