1. ОПИСАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ КОНСТРУКЦИИ ДВИГАТЕЛЯ ПРОТОТИПА
Двигатель ВАЗ-2103 - это силовой агрегат из модельного ряда ВАЗ, которые производятся на Волжском автомобильном заводе. Двигатель ВАЗ-2103, четырехтактный, рядный, имеет 4 цилиндра (рис. 1 и 2). Их используют для установки на легковые автомобили Волжского автомобильного завода. Двигатель ВАЗ-2103 имеет рабочий объем 1,5 литра, карбюраторный и жидкостное охлаждение. Эксплуатируется транспортное средство с этим двигателем при любой температуре и в различных климатических поясах.
Рисунок 1.1 _ Продольный разрез двигателя ВАЗ-2103
Рисунок 1.2 _ Поперечный разрез двигателя ВАЗ-2103
"right">Таблица 1.1Технические характеристики двигателя ВАЗ-2103
Параметр |
Значение |
|
Тип |
4-тактный, бензиновый |
|
Число и расположение цилиндров |
4, рядное |
|
Диаметр цилиндров, мм |
76 |
|
Ход поршня, мм |
88 |
|
Рабочий объем, л |
1,5 |
|
Степень сжатия |
9 |
|
Номинальная мощность, кВт(л.с) |
52,5(71,4) |
|
Максимальный крутящий момент, Нм |
104 |
|
Порядок работы цилиндров |
1-3-4-2 |
|
Карбюратор |
ДААЗ-2107 |
|
Минимальный удельный расход топлива г/(кВтч) |
306 |
|
Система охлаждения |
Жидкостная, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости |
|
Частота вращения коленчатого вала при номинальной мощности, мин-1 |
5600 |
|
Отношение хода поршня к диаметру цилиндра |
1.053 |
|
Частота вращения коленчатого вала при максимальном крутящем моменте, мин-1 |
3400 |
|
Среднее эффективное давление при номинальной мощности, МН/м2 |
0.83 |
|
Среднее эффективное давление при максимальном крутящем моменте, МН/м2 |
0.91 |
Поршни
Поршни отлиты из алюминиевого сплава и покрыты слоем олова для улучшения прирабатываемости. Юбки поршней сложной геометрической формы: по высоте конические, с большим основанием внизу юбки, а в поперечном сечении - овальные, с большей осью, расположенной перпендикулярно оси поршневого пальца. Оси отверстий под поршневые пальцы смещены от оси симметрии поршней на 2 мм в правую сторону двигателя. В канавках поршней установлены два чугунных литых компрессионных кольца и одно, также чугунное, маслосъемное.
Поршневые кольца (компрессионные)
Все поршневые кольца изготовлены из чугуна. Верхнее компрессионное кольцо работает в условиях высокой температуры, агрессивного воздействия продуктов сгорания и недостаточной смазки, поэтому для повышения износоустойчивости наружная поверхность его хромирована и для улучшения прирабатываемости имеет бочкообразную форму образующей.
Нижнее компрессионное кольцо скребкового типа (имеет проточку по наружной поверхности), фосфатированное, выполняет также дополнительную функцию и маслосбрасывающего кольца. Кольцо устанавливается обязательно проточкой вниз, иначе возрастают расход масла и нагарообразование в камере сгорания.
Маслосъемное кольцо имеет прорези для снимаемого с цилиндра масла и внутреннюю витую пружину - расширитель, обеспечивающий дополнительное прижатие кольца к стенке цилиндра.
Поршневые пальцы
С коваными стальными шатунами поршни соединены с помощью стальных цементированных поршневых пальцев трубчатого сечения. Поршневые пальцы запрессованы в верхнюю бобышку шатуна с натягом и свободно вращаются в бобышках поршней.
Шатуны (стальные, кованые)
Крышка шатуна обрабатывается в сборе с ним, поэтому при разборке и сборке двигателя нельзя переставлять с одного шатуна на другой. На бобышках под болт на шатуне и крышке выбиты порядковые номера цилиндров, которые при сборке должны быть совмещены. При правильном положении крышки пазы для фиксирующих выступов вкладышей в шатуне и крышке также располагаются с одной стороны. На стержне шатуна выштампован номер детали; на крышке имеется выступ. При сборке номер и выступ должны быть обращены к задней стороне двигателя. Поршневые и кривошипные головки шатунов подбираются по массе.
Вкладыши изготовлены с большой точностью и при установке не требуют шабровки, подпиливания стыков или установки прокладок. Эти операции при тонкостенных вкладышах не допускаются.
Коленчатый вал пятиопорный
Отлит из высокопрочного чугуна, статически и динамически сбалансирован. Осевое перемещение вала ограничено двумя упорными шайбами, расположенными по обе стороны переднего коренного подшипника. Величина осевого зазора составляет 0.075-0.175 мм достигается подбором передней сталебабитовой упорной шайбы соответствующей толщины.
Маховик отлит из серого чугуна и имеет напрессованный стальной зубчатый обод для пуска двигателя стартером.
Блок цилиндров
Цилиндры двигателя объединены вместе с верхней частью картера и представляют собой единую тонкостенную отливку из специального низколегированного чугуна - блок цилиндров. Он является базовой деталью двигателя и служит для установки и крепления механизмов, аппаратов и вспомогательных агрегатов двигателя. Протоки для охлаждающей жидкости сделаны по всей высоте цилиндров, что улучшает охлаждение поршней и поршневых колец и уменьшает деформации блока от неравномерного нагрева.
Головки цилиндров
Головка блока цилиндров отлита из алюминия прикреплена к блоку одиннадцатью болтами. Между головкой и блоком установлена прокладка, изготовленная из асбестового материала на металлическом каркасе и пропитанная графитом. Сверху головка блока закрыта стальной штампованной крышкой, под которой установлена уплотнительная прокладка из резинопробковой смеси.
Механизм газораспределения
Распределительный вал чугунный, литой с закаленными трущимися поверхностями кулачков, установлен в съемном алюминиевом корпусе, закрепленном на верхней плоскости головки блока цилиндров, отлитой из алюминиевого сплава. Он приводится во вращение от коленчатого вала двухрядной роликовой целью. Этой же цепью приводится во вращение и вал привода вспомогательных механизмов (масляного насоса и распределителя зажигания). Натягивают цепь пружинным натяжителем через башмак с накладкой. Колебания цепи гасятся успокоителем.
Клапаны
В каждом цилиндре двигателя по одному впускному и выпускному клапану. Выпускные клапаны сварные из двух частей: стержня из хромоникельмолибденовой стали и тарелки из хромоникельмарганцевой стали с наплавкой рабочей фаски специальным жаростойким сплавом. Впускные клапаны изготовлены из хромоникельмолибденовой стали. Стержни всех клапанов азотированы, а торцы стержней закалены токами высокой частоты. Клапаны перемещаются в направляющих втулках под действием кулачков распределительного вала через стальные рычаги, опирающиеся одним плечом на сферические головки регулировочных болтов, а другим - на торцы стержней клапанов. Регулировочные болты ввернуты во втулки и застопорены гайками.
Рычаг привода клапана Стальные кованые
Пятка рычага опирается на шаровую головку регулировочного болта, который установлен в резьбовой втулке головки блока. Рычаг прижимается к болту при помощи пружины.
Фазы распределения двигателя
Впускной клапан открывается за 12 до в.м.т. и закрывается через 60 после н.м.т. Выпускной клапан открывается за 54 до н.м.т. и закрывается через 18 после в.м.т.
Указанные фазы действительны при зазоре между коромыслом и клапаном, равном 0.45 мм.
Система смазки
Комбинированная - под давлением и разбрызгиванием. Она состоит из маслоприемника, масляного насоса, масляных каналов, масляного фильтра, редукционного клапана, масляного картера, стержневого указателя уровня масла, предохранительного клапана.
Масляный картер - штампованный из листовой стали, крепится 21 болтом блоку цилиндров.
Маслоприемник снабжен сеткой, удерживаемой проволочной скобой. При чистой сетке масло поступает в насос через ее ячейки, а при засоренной через щель между сеткой и корпусом приемника.
Масляный насос - шестеренчатого типа установлен внутри масляного картера и крепится к блоку цилиндров двумя шпильками. Корпус насоса изготовлен из алюминиевого сплава, крышка насоса из чугуна, ведущая шестерня - стальная, закреплена на валу штифтом, ведомая - из металлокерамики, вращается на оси, закрепленной в корпусе насоса. Расположен в крышке масляного насоса. Отрегулирован на заводе установкой тарированной пружины, для сжатия которой до длины 40 мм необходимо усилие в 4.35-4.85 кгс.
Привод масляного насоса осуществляется от распределительного вала парой винтовых шестерен. Ведущая шестерня выполнена заодно с распределительным валом. Ведомая _ стальная, цианированная, закреплена на валике привода, вращающемся в чугунном корпусе, снабженном в нижней части бронзовой втулкой.
Фильтр очистки масла - полнопоточный неразборной фильтр комбинированной (тонкой и грубой) очистки масла. В случае сильного загрязнения фильтрующего элемента открывается перепускной клапан и масло минует фильтрующий элемент. Фильтр также имеет обратный клапан, который предотвращает масляное голодание двигателя.
- ВВЕДЕНИЕ
- 1. ОПИСАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ КОНСТРУКЦИИ ДВИГАТЕЛЯ ПРОТОТИПА
- 2. ВЫБОР ИСХОДНЫХ ДАННЫХ К ТЕПЛОВОМУ РАСЧЕТУ
- 2.1 Тип двигателя
- 2.2 Степень сжатия
- 2.3 Частота вращения коленчатого вала
- 2.4 Коэффициент избытка воздуха
- 2.5 Вид и марка применяемого топлива
- 2.6 Температура и давление окружающей среды
- 2.7 Давление и температура остаточных газов
- 2.8 Степень подогрева свежего заряда на впуске
- 2.9 Коэффициент сопротивления впускной системы
- 2.10 Средняя скорость свежего заряда в проходном сечении впускного клапана
- 2.11 Средний показатель политропы сжатия
- 2.12 Коэффициент эффективного теплоиспользования
- 2.13 Средний показатель политропы расширения
- 3. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ
- 3.1 Расчет процесса впуска
- 3.2 Расчет процесса сжатия
- 3.3 Расчет материального баланса рабочего цикла
- 3.4 Расчет процесса сгорания
- 3.5 Расчет процесса расширения
- 3.6 Расчет индикаторных показателей цикла
- 3.7 Определение механических потерь и эффективных показателей двигателя
- § 81. Двигатели внутреннего сгорания
- 1.5 Двигатель внутреннего сгорания
- Двигатель внутреннего сгорания
- Двигатели внутреннего сгорания.
- Двигатели внутреннего сгорания
- 1.2 Тип камеры сгорания, смесеобразование
- Тепловой расчёт автомобильного двс (расчёт действительного цикла)
- Расчёт цикла теплового двигателя
- Двигатели внутреннего сгорания