Проект двигателя

Е = (d_KU] +d_miu)/2 - R -=(50+4)/2 -38 = 9мм.

3.5.2Высота и  осевой момент сопротивления:

h₁ = = 20.12 м³;

W_H3 = b-h₁²/2 = 76-20,12²/2 = 15.1МПа

3.5.3 Максимальные  и минимальные нормальные напряжения  шатунных шеек:

σмах = М_из._мах /W_из = 227,2 /1,5*10 ^-6 = 15,1 МПа,

σmin= M_из._min / W_из = -183,1 /1,5*10 ^-6 = -12,2 МПа.

3.5.4 Средние напряжение  и амплитуда напряжений:

σ_м= (σ_мах + σ_min)/2 = (15,1-12,2)/2 = -1,45 МПа,

 σ_а= (σ_мах - σ_min)/2 = (15,1 +12,2)/2 =13,65 МПа.

σ_аk= σ_а К_a/(ε_mσ*ε_nσ) =13,65 *1,16/(0.7*0,75)=30,16 МПа

3.5.5Коэффициент  запаса прочности определяется  по формуле:

σ_σ=σ_-1/(σ_аk+a_σ σ_м)=180/30,16+0.4*-1,45)=5,9 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4.1 СМАЗОЧНАЯ СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ.

     Смазочная система двигателя предназначена  для подвода масла трущимся поверхностям с целью уменьшения трения и повышения  механического КПД двигателя, уменьшения износа трущихся деталей, охлаждения их и очистки масла от механических и других вредных примесей.

     Смазывание  трущихся деталей наряду с подбором материалов и вида обработки их поверхностей эффективно повышает долговечность  двигателя. Очистка циркулирующего масла от механических и других вредных  примесей обеспечивается масляным фильтром с бумажным фильтрующим элементом.

     Масло для двигателя имеет комплекс присадок, обеспечивающих высокие смазочные  свойства масла, стойкость против окисления  и возможность работы в широком  интервале температур.

Необходимый для  нормальной работы двигателя запас  масла находится непосредственно  в картере двигателя. Заправку масла  в картер двигателя производят через  маслоналивную горловину, герметически закрываемую крышкой. Уровень масла  контролируется по меткам на указателе  уровня масла. Отработанное масло сливают  из системы через отверстие, закрытое резьбовой сливной пробкой .  Емкость масляной системы 5 л

     Смазочная система двигателя комбинированная, при которой часть деталей  смазывается под давлением, часть  самотеком и часть разбрызгиванием.

     Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого  вала, опоры распредели тельного зала.

     Маслом, вытекающим из зазоров и разбрызгиваемым  движущимися деталями смазываются  стенки цилиндров, поршни с поршневыми кольцами, поршневые пальцы в бобышках поршня, кулачки распределительного вала, подшипники уравновешивающих валов  и шестерни их привода толкатели  клапанов, а также стержни клапанов в их направляющих втулках.

     Смазочная система включает масляный картер, маслоприемники  с фильтрующей  сеткой, масляный насос и редукционный клапан . систему масляных каналов  в блоке и в головке цилиндров, коленчатом и распределительным валах, полнопоточный фильтр очистки масла с фильтрующим элементом , перепускным клапаном  и противодренажным клапаном, указатель уровня масла  и маслозалевную горловину с крышкой .

     Минимальное давление масла контролируется датчиком  контрольной лампой давления масла. Датчик вывертывается в отверстие  фланца масляного фильтра, соединяемого каналами  и через полость фильтра  с главной масляной магистралью  в блоке цилиндров. Минимальное  давление масла должно быть не менее 0,8 кгс/см² при 750—800 об/мин.

     При падении давления масла ниже допустимого  загораетеся красным цветом одна из контрольных ламп комбинации приборов.

     Циркуляция  масла при работе двигателя происходит следующим образом. Масляный насос, расположенный на переднем конце  коленчатого вала, засасывает масло  через фильтрующую сетку маслоприемника, приемную трубку и канал в корпусе насоса и подает его по каналу в блоке цилиндров к полнопоточному фильтру. В фильтре масло очищается от механических примесей и смолистых веществ. Отфильтрованное масло по каналу поступает в главную масленую магистраль , проходящую вдоль блока цилиндров, а оттуда по каналам  в перегородках блока цилиндров подводится к коренным подшипникам коленчатого вала. Во вкладышах коренных подшипников имеются по два отверстия, через которые масло проникает в кольцевые канавки на внутренней поверхности вкладышей. Из этих канавок часть масла идет на смазку коренных подшипников, а другая часть по каналам, просверленным в шейках и щеках коленчатого вала, к подшипникам нижних головок шатунов. Через боковое отверстие в шатуне из шатунного подшипника струя масла попадает на зеркало цилиндра в момент совпадения отверстия подшипника с каналом в шатунной шейке масло, снимаемое со стенок цилиндра маслосъемным кольцом, через отверстия в поршне отводится внутрь поршня и смазывает опоры поршневого пальца в бобышках поршня.

     В шатунных шейках коленчатого вала происходит также центробежная очистка масла  от частиц продуктов износа деталей  и от посторонних включений, содержащихся в масле, которые скапливаются в наклонных каналах под действием центробежных сил в пространстве от отверстий в шатунной шейхе до заглушки маслиною канала коленчатого вала.

     Кроме того, из главной масляной магистрали  масло по вертикальным каналам  в  блоке и головке цилиндров  подводится в масляную магистраль  головки цилиндров, а оттуда по каналам  к подшипникам распределительного вала.

     Вытекающим  из подшипников распределительного вала маслом смазываются рабочие  поверхности кулачков и толкателей клапанов.

     Масло, собирающееся под крышкой головки  цилиндров, стекает к левой стороне  двигателя и через окна в головке  и каналы в блоке цилиндров  сливается в картер.

Давление масла  на прогретом двигателе при средних  оборотах составляет 0.35- 0.45 МПа (3,5 - 4.5 кгс/см2).

Для того чтобы  при работе двигателя на любом  режиме обеспечить необходимое давление масла в магистрали, а также  чтобы компенсировать увеличивающийся  при износе двигагсчя расход масла, масляный насос имеет избыточную производительность л чтобы предотвратить повышение давления масла сверх допустимого, в системе установлен редукционный клапан перепускающий избыточное масло снова на вход масляного насоса.

     Масляный  насос двигателя собран в специальном корпусе, прикрепляемом к передней стенке блока цилиндров. Масляный насос односекционный с зубчатыми колесами внутреннего зацепления.

Ведущее зубчатое колесо масляного насоса устанавливается на переднем конце коленчатого вала.

     В корпусе масляного насоса установлено ведомое зубчатое колесо. Для обеспечения необходимых зазоров между зубчатыми колесами и корпусом при изменении температуры корпус отпивается из чугуна, зубчатые колеса изготовляются из металлокерамики. В корпусе полость всасывания отделяется от нагнетательной серпообразным выступом.

     Пара  зубчатых колес насоса вращается  в корпусе с зазорами 0,03- 0,08 мм по высоте и 0,10 - 0,17 мм по диаметру ведомого зубчатого колеса. Предельные допустимые зазоры в сопряжении равны 0,12-0,15 мм по высоте и 0,3 мм по диаметру.

     При работе двигателя ведущее и ведомое  зубчатые колеса насоса всасывают масло  и впадинами зубьев нагнетают  его а нагнетательную полость насоса. При давлении выше 4,5 кгс/см2 открывается редукционный клапан, и часть масла перепускается из полости давления в полость всасывания насоса.

     Под пробку редукционного клапана во избежание течи масла ставится уплотнительное кольцо. Коленчатый вал в крышке масляного насоса уплотняется сальником, маслоприемник уплотняется резиновым  кольцом.

     Масленный фильтр служит для очистки масла от вредных примесей, оказывающих существенное влияние на ускорение износа деталей двигателя. Качество масла в двигателе не остается постоянным, а засоряется продуктами износа деталей, частицами нагара, образовывающегося в результате неполного сгорания в цилиндрах двигателя, засоряется образующимися при высокой температуре деталей смолистыми веществами.

Масляный фильтр навернут на штуцер фланца и прижат к его кольцевому буртику. Герметичность  соединения обеспечивается резиновой  прокладкой, установленной между  крышкой фильтра и буртиком фланца. Масло поступает в фильтр по каналу и, прейдя фильтрующий элемент, выходит  в главную магистраль блока через  центральное отверстие, штуцер крепления  и канал.

Фильтр имеет  противодренажный клапан, предотвращающий  стекание масла из каналов системы  при остановке двигателя, и перепускной  клапан, который срабатывает при  засорении фильтрующего элемента и  перепускает масло помимо фильтра  в масляную магистраль.

     Фильтрация  масла производится фильтрующим  элементом. При смене масла в  двигателе фильтр необходимо заменять, чтобы обеспечить эффективную фильтрацию масла. 
 
 
 
 
 
 

4.2Система вентиляции картера двигателя

     Во  время работы двигателя через  зазоры в местах установки поршневых  колец и зазоры между стержнями  клапанов и направляющими втулками в картер проникает некоторое  количество отработавших газов. При  пуске двигателя в цилиндрах  также конденсируются пары бензина  которые, попадая в картер, разжижают  масло и ухудшают его смазывающие  свойства. Имеющиеся в составе  отработавших газов пары воды, конденсируясь  в картере, вспенивают масло и  приводят к образованию густых и  липких эмульсий, а в соединении с сернистым газом образуют кислоты, которые разъедают рабочие поверхности  деталей двигателя и ускоряют их износ

Для удаления из картера газов и паров бензина, что увеличивает срок службы масла  и повышает долговечность двигателя, служит принудительная вентиляция картера, осуществляемая отсосом газов из картера во впускную трубу двигателя  кроме того, вентиляция картера не допускает повышения давления в  картере из-за проникновения в  него отработавших газов. А поскольку  система вентиляции закрытая, то исключается  попадание картерных газов в  салон автомобиля и уменьшается  выброс токсичных веществ в атмосферу.

Вентиляция осуществляется путем отсоса газов из картера  по нижнему и верхнему вытяжным шлангам  и шлангу. Масло, которое отделяется в маслоотделителе, стекает обратно  в масляный картер. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4.3 СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИЕАТЕЛЯ.

     Система охлаждения двигателя — жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией ЖИДКОСТИ, с расширительным бачком. Система охлаждения включает следующие элементы: насос охлаждающей  жидкости, рубашки охлаждения блока  и головки цилиндров, неразборный  термостат, радиатор с расширительным бачком, электровентилятор, сливные  пробки, трубопроводы и шланги.

     При работе двигателе жидкость, нагретая в рубашках охлаждения, поступает  через выпускной патрубок по шлангам  и соответственно в радиатор или  термостат а зависимости от положения  клапанов термостата. Далее охлаждающая  жидкость всасывается насосом по подводящей трубке и подается вновь  в рубашку охлаждения. По шлангу осуществляется циркуляция жидкости и  подогрев горючей смеси во впускной трубе.

     В системе охлаждения используется жидкость Тосоп-А40, которая не замерзает при  понижении температуры до —40°  С и исключает образование  накипи в системе. Жидкость представляет собой этиленгликолевую смесь с  антикоррозионными и антивспенивающими  присадками. Плотность охлаждающей  жидкости Тосол-А40М составляет 1,078 -1,085 г/смЗ. При понижении плотности  жидкости для ее восстановления используют жидкость Тосол-А.

Вместимость системы  охлаждения, включая и отопитель  салона, составляет 6 л.

     Проверка  заполнения системы охлаждающей  жидкостью осуществляется на холодном двигателе (+15 ... f20* С) по уровню жидкости в расширительном бачке, который должен быть на 25-30 мм выше метки «MIN». Полупрозрачный расширительный бачок позволяет визуально контролировать уровень. При необходимости жидкость допивают через заливную горловину расширительного бачка.

     Для контроля температуры охлаждающей  жидкости имеется датчик, установленный  в головке цилиндров, и указатель  на комбинации приборов в салоне автомобиля. Температура жидкости в системе охлаждения у прогретого двигателя при температуре окружающего воздуха 20 - 30º С с полной нагрузкой и при движении со скоростью 80 км/ч должна быть не более 95º С.

     При нормальном тепловом режиме работы двигателя  стрелка указателя стоит у  начала красного поля шкалы. Переход