Ściąga Silniki1


40. Charakterystyka uniwersalna

Ch-yki te sporządza się w układzie w którym dwiema współrzędnymi są podstawowe wskaźniki pracy silnika.

Trzeci parametr wykorzystuje się tu jako parametr który jest stały dla każdej naniesionej krzywej

0x08 graphic

41. Schemat i omówienie kinematyki układu tłokowo - korbowego

Przemieszczenie tłoka:

0x08 graphic
0x01 graphic

Prędkość tłoka:

0x01 graphic

Średnia prędkość tłoka:

0x01 graphic

Przyśpieszenie tłoka otrzymujemy różniczkując prędkość tłoka względem t:

0x01 graphic

42. Omówić siły działające w układzie tłokowo - korbowym, sposób doboru koła zamachowego, metody wyrównoważania

Konstrukcja silnika obciążona jest:

Pb - ciśnienie bezwzględne w cylindrze, Po - ciśnienie otoczenia.

Ze względu na małe wartości sił w procesach napełnienia i wyloty siły te w tych fazach można pominąć.

Siłę gazową Pg możemy rozłożyć na siłę działającą wzdłuż osi cylindra - siła normalna N i siłę obieraną wzdłuż osi korbowodu S.

Siła N służy do obliczeń nośnej długości tłoka. Siłę S możemy rozłożyć na siłę styczną T - prostopadłą do osi ramienia korbowodu i siłę promieniową K - skierowaną wzdłuż osi ramienia wykorbienia. 0x01 graphic

Siły te są zawsze skierowane przeciwnie do przyśpieszenia

43.Sporządzanie wykresu sił stycznych.

Wykres siły stycznej silnika można otrzymać jako wypadkową, przesuwając względem siebie wykresy dla poszczególnych cylindrów o kąt odpowiadający przestawieniu wykorbień, kolejności zapłonów i sumując odpowiednie rzędne.

Wykresy sił stycznych umożliwiają ocenę równomierności racy silnika i są podstawą do obliczenia koła zamachowego, oraz określenia sił wzbudzających drgania skrętne wału korbowego.

44.Stan i obciążenie cieplne silnika

Obciążenia te wywołują strumienie ciepła przepływające przez ścianki otaczające komorę spalania. Naprężenie wywołane obciążeniem cieplnym zależą od wartości temperatury, jej gradientów oraz od własności odkształceń cieplnych materiału. Zjawiska związane z wymianą ciepła w komorze spalania są zmienne w czasie jednego cyklu pracy silnika. Zmienia się ilość wywiązanego ciepła, ciśnienie i temperatura gazów w cylindrze, powierzchnie wymiany ciepła, temperatura ścianek komory. Obliczenia wymiany ciepła przeprowadza się przy założeniu quasi ustalności tego procesu. W tłokowych silnikach rozpatruje się wymianę ciepła dla dwóch stanów układu termodynamicznego:

Gęstość strumienia ciepła dla stanu ustalonego: 0x01 graphic

Gdzie: tg - temperatura gazów w cylindrze, tc - temp. czynnika chłodzącego w pewnej odległości od ścianki, k - współczynnik przenikania ciepła który można obliczyć: 0x01 graphic
gdzie: 0x01 graphic
-współczynnik przejmowania ciepła od gazów do ścianek, s - grubość ścianki, 0x01 graphic
- współczynnik przewodzenia ciepła przez ściankę.

45.Budowa i materiały konstrukcyjne kadłuba

Kadłub jest częścią integrującą większość elementów silnika, która powinna odznaczać się odpowiednią sztywnością gwarantującą dużą niezawodność i trwałość silnika. Kadłuby wykonane są z żeliwa lub ze stopów aluminiowo - krzemowych. Kadłuby małych silników samochodowych są odlewane jako jednolite razem z cylindrami z żeliwa stopowego o dużej odporności na ścieranie. Najczęściej wykonuje się kadłuby z wstawianym tulejami cylindrowymi, odlewane z żeliwa perlitycznego. Kadłuby żeliwne oraz spawane poddaje się sztucznemu lub naturalnemu procesowi starzenia. Kadłuby spawane stosowane są w silnikach średnio obrotowych, wymagają usunięcia naprężeń wewnętrznych powstałych podczas spawania. Typowy lekki stop stosowany na kadłuby zawiera 13,5-90% Si, 0,4-0,6%Mn, 0,1-0,5%Mg i reszta Al. Kadłuby aluminiowe mają grubsze ścianki ale mogą być nawet o 50% lżejsze od krzemowych.

Cechy konstrukcyjne kadłubów:

O wymiarach kadłubów decyduję pewne ch-czne proporcje tj. S/D, oraz długość korbowodu, obrys ruchu stopy korbowodu, oraz odległość między cylindrami. W silnikach chłodzonych cieczą stosuje się trzy rodzaje wykonania cylindra: kadłub odlewany razem z cylindrami, kadłub odlany razem z oprawami cylindrów w które wciskane są tuleje cylindrowe, oraz kadłub z wstawianymi mokrymi tulejami cylindrowymi.

Kolejną cech konstrukcyjną jest sposób wykonania bloku cylindra. Może to być odlew jednolity wraz z górną częścią skrzyni korbowej, lub też może być oddzielną częścią przykręconą do skrzyni korbowej.

Następną cechą jest sposób osadzenia opraw łożysk głównych. Stosowane są dwa sposoby:

Kolejną cechą jest sposób osadzenia śrub mocujących głowicę, który może być:

46.Rodzaje tulei cylindrowych

Podstawowym materiałem na tuleje cylindrowe jest żeliwo o odpowiedniej twardości i odporności na ścieranie.

W śród tulei silników chłodzonych cieczą rozróżnia się tuleje mokre i suche.

0x08 graphic
Sucha tuleja odznacza się tym, że zewnętrzna powierzchnie jej ścianki przylega do powierzchni otworu w kadłubie silnika lub bloku cylindrów, a więc niestyjka się bezpośrednio z cieczą chłodzącą. Zależnie od sposobu osadzenia tulei dzielimy ja na wciskane, przylgowe, ślizgowe lub wtopione.

Mokra tuleja odznacza się tym, że jej ścianka jest omywana od zewnątrz przez ciecz chłodzącą silnik mokre tuleje o grubości ścianek w zakresie od 5 do 9mm- żeliwne , lub stalowe o grubości od 2 do 6mm., osadza się suwliwe lub przylgowo w gniazdach kadłuba. Osadzenie może być w górnej płycie kadłuba, w dolnej płycie kadłuba lub tuleja podparta na obniżonym kołnierzu.

Niekonwencjonalne tuleje cechuje się specyficznymi szczegółami wykonania, opracowanymi z uwagi na swoiste wymagania konstrukcyjne lub technologiczne.

Tuleje w silnikach chłodzonych powietrzem osadzone są w obrobionych otworach górnej części skrzyni korbowej. Wykonuję się je z żeliwa perlitycznego lub stopowego rzadko za stali.

47.Metoda obliczeń tulei cylindrowych. Śruby mocujące głowicę.

0x08 graphic
Obliczenie tulei sprowadza się do wyznaczenia grubości ścianki. Grubość ścianki wyznacza się:

0x08 graphic
Dopuszczalne naprężenia 0x01 graphic
dla tulei żeliwnych wynoszą 40 - 60 MPa. Aby zapewnić regenerację tulei przy jej roztoczeniu na większą średnicę, obliczoną grubość S zwiększa się o 1 do 2mm. Obliczenia tulei przeprowadza się również za względu na obciążenie cieplne.

Śruby mocujące głowicę spełniają dwa zadania. Po pierwsze przejmują siły nacisku gazów działających na głowicę, a po drugie wywierają wystarczające naciski na uszczelkę głowicy w celu uszczelnienia cylindra. Są one wykonane ze stali węglowej o zawartości od 0,35 do 0,45 % węgla, a czasami ze stopów .

48.Sposoby uszczelniania wału korbowego

0x08 graphic
W celu uszczelnienia wyjścia wału korbowego stosuje się pierścienie uszczelniające. Pierścienie te i tolerancje ich opasania są znormalizowane. Należy przestrzegać dopuszczalnych mimośrodowych wału względem kadłuba. Odmiany pierścieni uszczelniających: pierścienie uszczelniające ze sprężyną, pierścienie filcowe.

Czynniki wpływające na prawidłową współpracę pierścienia z wałem:

a. ze strony wału korbowego:

b. ze strony kadłuba:

c. ze strony oleju smarującego:

Skuteczność uszczelniacza zależy również od czynników konstrukcyjnych samego pierścienia uszczelniającego, oraz od stanu otoczenia tj. temperatury, zapylenia, wilgotności.

49.Układy cylindrów

0x08 graphic
W silnikach zarówno o zapłonie ZS jak i ZI najczęściej stosuje się układy:

Rzadziej spotyka się układy:

Silniki rzędowe mogą mieć ustawione cylindry pionowo lub pochylone pod pewnym kątem, bądź też ustawione poziomo. W silnikach typu V cylindry są ustawione pod kątem od 30 do 120 stopni.

50. Sposób obliczania głównych wymiarów silnika

Obliczenia te obejmują obliczanie średnicy cylindra i skoku tłoka. Zakładamy wartość k=S/D i stąd obliczamy S=k*D.0x01 graphic

Wielkość Vs można obliczyć:

0x08 graphic
ge - założone jednostkowe zużycie paliwa; Ls - powietrze potrzebne do spalenia dawki paliwa 0x01 graphic
gdzie:0x01 graphic
założony współczynnik napełnienia

51. Konstrukcje, technologie, materiały stosowane do wykonania tłoków

Tłok jest ruchomą częścią komory spalania narażoną na duże ciśnienia i wysokie temperatury. Zapewnia odprowadzanie ciepła. Tłoka stanowi ułożyskowanie sworznia tłokowego i jest elementem prowadzącym łeb korbowodu.

Materiały z których wytwarza się tłoki dzielimy na grupy:

Konstrukcja tłoków

Denko tłoka kształt denka zależy od typu komory spalania, zwłaszcza w silniku ZS. Denko tłoka narażone jest na wysokie temperatury i duże naprężenia. W tłokach jednolitych o nie chłodzonych denkach ciepło zostaje odprowadzone przez część pierścieniową i pierścienie. Coraz częściej stosuje się denka chłodzone przez rozpryskiwany olej ze specjalnego rozpylacza umieszczonego we łbie korbowodu.

Cześć pierścieniowa służy do zamocowania i prowadzenia pierścieni. Nie dotyka gładzi cylindra, ma mniejszą średnicę niż część nośna. Położenie pierwszego pierścienia powinno być poniżej dolnej powierzchni denka, w części cylindra bezpośrednio omywanej czynnikiem chłodzącym. Liczba pierścieni powinna uniemożliwić przedmuchiwanie spalin ze skrzyni korbowej. Pod pierścieniami umieszcza się nieco wyższy i innym kształcie pierścień zgarniający.

Część nośna tłoka przenosi siłę normalną N na gładź cylindra. Jej konstrukcja powinna zapobiegać zakleszczaniu się i zacieraniu tej części tłoka. W jednolitych tłokach ze stopów aluminium narażonych na pracę w wysokich temperaturach stosuje się przecięcie części nośnej tłoka. Pozwala to na zmniejszenie luzu tłoka na zimno - przy nagrzaniu szczelina kompensuje przyrost obwodu spowodowany rozszerzalnością cieplną.

Piasty sworznia powinny być sztywne i jednocześnie elastyczne, aby odkształcenia sworznia nie wywołały nadmiernych naprężeń w tłoku. Otwór w piaście powinien być obrobiony dokładnie o małej chropowatości około 2-3 mikrometry.

Luz i tolerancje wykonawcze właściwe luzy i tolerancje tłoka ustala się w oparciu o założony rozkład temperatur i znajomość materiału tłoka i cylindra w zależności od średnicy i materiału tłoka, sposobu chłodzenia, typu silnika, obciążenia silnika. Orientacyjne wartości luzów części prowadzącej:

gdzie: Dt - średnica części prowadzącej, D - średnica tłoka.

52.Podstawowe elementy tłoka

Elementy te opisałem w punkcie 51.

53. Cel i zakres obliczania tłoków

Celem obliczenia tłoka jest określenie grubości denka, długości prowadzącej tłoka oraz nacisków sworznia w piastach.

Obliczenia grubości denka przeprowadza się przy założeniach:

Obliczenia długości prowadzącej tłoka - uwzględnia się tu siłę N, która ma maksymalny kąt 0x01 graphic
odpowiadający 0x01 graphic
(0x01 graphic
odchylenie korbowodu od osi cylindra). Ciśnienie gazów w cylindrach przyjmuje wówczas = 0,75Pmax, a więc siła gazowa jest równa 0x01 graphic
gdzie: 0x01 graphic

Grubość ścianki części prowadzącej przyjmuje się:

Nacisk sworznia w piastach obliczamy ze wzoru 0x01 graphic
gdzie Ft - powierzchnia denka tłoka; d - średnica sworznia; l2 - długość części piasty współpracującej ze sworzniem. Dopuszczalny nacisk przyjmuje się 40 --60 MPa.

54. Zadania rodzaje, konstrukcje, materiały pierścieni tłokowych

W tłokowych silnikach spalinowych stosuje się dwa rodzaje pierścieni tłokowych:

Materiały i technologia pierścieni : podstawowym materiałem jest żeliwo o drobnoziarnistej strukturze perlitycznej z licznie rozłożonymi płytkami grafitu. Twardość tego żeliwa wynosi od 200 - 240 HB. Można stosować też żeliwo sferoidalne i modyfikowane.

Wytwarzanie pierścieni: odlewa się tuleje i wycina z niej pierścienie, lub odlewa się je indywidualnie. Pierścienie poddaje się obróbce cieplnej

55. Rozwiązania konstrukcyjne pierścieni uszczelniających i zgarniających

Konstrukcja pierścieni:

Pierścienie uszczelniające: najczęściej stosuje się pierścienie o przekroju prostokątnym lub trapezowym.

Obecnie stosuje się też pierścienie ze sprężynami specjalnymi dociskającymi, których zadaniem jest niedopuszczenie do zmniejszenia nacisków pierścienia gdy straci on sprężystość. Luz w zamku pierścieniowym powinien wynosić od 1/200 do 1/250 średnicy pierścienia.

Pierścienie zgarniające

Olej gładzi cylindrowej pierścień odprowadza swoimi szczelinami do otworów w tłoku i dalej do miski olejowej. Średnice otworów odprowadzających powinny zawierać się w granicach od 3 do 5mm. Naciski tych na gładź cylindrową powinny wynosić od 0,2 do 0,5 MPa.

56.Zasady obliczania pierścieni tłokowych

Obliczanie pierścieni polega na określeniu wielkości nacisku na gładź cylindrową i średnicy pierścienia w stanie swobodnym.

0x08 graphic
Obliczanie nacisku Wartość siły P skupionej w środku ruchu pierścienia na gładź wynosi: 0x01 graphic
Po - nacisk jednostkowy; w - wysokość pierścienia; D - średnica cylindra.

Moment gnący w przekroju I - I 0x01 graphic
; wskaźnik wytrzymałości 0x01 graphic

Ponieważ Mg=kg*w zatem 0x01 graphic

Obliczanie średnicy pierścienia

0x01 graphic

x - wielkość o jaką należy zbliżyć do siebie końce pierścienia aby otrzymać żądaną średnicę D

x' - wielkość uwzględniająca dodatkowo luz na zamku pierścienia

57. Sworzeń tłokowy- konstrukcja, technologia i materiały

0x08 graphic
Sworzeń służy do przeniesienia nacisku tłoku na korbowód i zamiany jego ruchu na ruch wahadłowy. Pracuje przy wciąż zmieniających się naciskach, w wysokiej temperaturze w przestrzeni ograniczającej dowolność wymiarowania.

Materiały Powierzchnia sworznia powinna być twarda i odporna na ścieranie, zaś rdzeń sworznia winien być sprężysty i ciągliwy. Sworznie wykonuję się ze stali stopowych do nawęglania lub do azotowania. Twardość powierzchni nawęglania i hartowania wynosi 58 do 64 HRC, zaś azotowania około 64 HRC.

Konstrukcje sworznia zwykle wykonany w postaci grubościennej rury o wymiarach:

0x01 graphic

Najczęściej stosowane sposoby ustalenia swobody ruchu sworznia: - sworzeń pływający; - sworzeń zamocowany we łbie korbowodu; - sworzeń zamocowany w piaście tłoka; - sworzeń schodkowy.

58.Omówić zakres i metodykę obliczeń sworznia

Obliczenia obejmują ustalenie wielkości:

od ugięcia: 0x01 graphic
; od naprężeń zginających: 0x01 graphic

0x01 graphic
.

59. Konstrukcje, technologie, materiały stosowane do wykonania korbowodów

Korbowód przenosi siły działające na tłok na wał korbowy oraz zamienia posuwisto - zwrotny ruch tłoka na ruch obrotowy wału korbowego. Obciążenie pochodzi od sił gazowych i bezwładności i ma charakter zmienny. Korbowód jest ściskany, wybaczany, rozciągany i zginany.

Materiały: najczęściej korbowody wykonuje się ze stali węglowej do ulepszania cieplnego o zawartości węgla od 0,35 do 0,45%, nieraz ze stali stopowej. Odkuwa się je w foremnikach razem ze stopą.

Konstrukcja korbowodu obejmuje:

Tolerancje i wymiarowanie . Istotnym elementem konstrukcji korbowodu jest jego długość tj. odległość między osią sworznia a osią panewki korbowodowej. Tolerancja tej długości ma wpływ na wartości stopnia sprężania.

60. Konstrukcja i wymagania i wykonanie śrub korbowodowych

Są bardzo odpowiedzialną częścią silnika, pęknięcie jej w czasie pracy silnika powoduje jego uszkodzenie. Śruby i jej nakrętki wykonuje się ze stali stopowej, rzadziej ze stali węglowej, ulepszanej cieplnie. Nie dopuszcza się na nich, żadnych nacięć, karbów. Wymagane naprężenia wstępne uzyskuje się przez dokręcenie śrub za pomocą klucza dynamometrycznego z określonym momentem, dokręcenie nakrętki po jej przykręceniu o odpowiedni kąt,

0x08 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
sciaga silniki
(Sciaga silniki dobra)id 733 Nieznany
Ściąga-Silniki2, III rok, Samochodowe silniki spalinowe
silniki sciaga telefon
Sciąga do zająca, Uklad zailania - zadanie jest dostarczenie do cylindrów silnika a paliwa i powietr
sciaganaterme2, Sprężarkowe pompy ciepła realizują obieg termodynamiczny (obieg Lindego), będący odw
silnik ściąga 2
Ściąga PASKOWA, Układ zasilania silnika Zł muszą spełniać -przygotowanie odpowiedniego składu miesza
Sciaga klad sterowania silnikiem (kolos 2)
Silniki - ściąga, Studia, Napędy elektryczne, od marcina, ne, 1Napędy elektryczne, Napędy elektryczn
Silniki spalinowe ściąga z błędami, studja, 5 semestr, Silniki spalinowe
sciaga ss, IV semestr, Silniki
bss SCIAGA FULL, III rok, Badania silników
sciaga budowa silnika 2
sciąga11, Układ zasilania silnika Zł muszą spełniać -przygotowanie odpowiedniego składu mieszanki pa

więcej podobnych podstron