Чайнов Н.Д. - Конструирование двигателей внутреннего сгорания, страница 102

впервые были собраныавтомобили BMW Hydrogen 7 сработой на водороде, которые в2007 г. поступили в эксплуатацию.Водород в качестве моторноготоплива имеет ряд достоинств,включая более широкий возможный диапазон соотношения топлива – воздух при работе двигателя, более полное сгорание и улучшение экологических показателейдвигателей. В связи с отсутствиемразвитой системы заправок водородом двигатель автомобиля BMWHydrogen 7 может работать и набензине с возможностью переключения одного вида топлива надругое.Наряду с преимуществами использование водорода в качестветоплива связано с рядом проблем:хранением водорода на бортутранспортного средства, влияниемводорода на прочностные характеристики материалов; относительно низкой литровой мощностьюдвигателя, работающего на водороде, и др.

Важным моментом является получение водорода в необходимыхколичествах.Этоможно осуществлять разложением воды путем электролиза. Метод требует значительных затратэлектроэнергии. Перспективнымсчитают также получение водорода из биомассы. По прогнозамспециалистов, в ближайшие десятилетия до 20 % автомобильныхдвигателей смогут работать на водороде.Выше в качестве примеров различных типов двигателей былирассмотрены, главным образом,отечественные конструкции. В настоящее время отмечается чрезвычайно быстрое развитие поршневого двигателестроения (в первую очередь, транспортного назначения).Приведенные характеристикиотдельных двигателей являютсядалеко не рекордными.

В частности, многочисленные модели ав482томобильных зарубежных двигателей имеют более высокие значения литровой мощности, меньшую удельную массу по сравнению с приведенными в даннойглаве двигателями. Это следуетучитывать при оценке технического уровня различных типов двигателей, постоянно обращаясь к новейшей информации, содержащейся в периодической печати и Интернете.Список литературы1. Двигатели внутреннего сгорания. Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей. Под ред. А.С.

Орлина,М.Г. Круглова [Текст] / А.С. Орлин, М.Г. Круглов и др. – М.: Машиностроение, 1984. – 384 с.2. Двигатели внутреннего сгорания. Динамика и конструирование. Подред. В.Н. Луканина, М.Г. Шатрова [Текст] / В.Н. Луканин, М.Г. Шатров. – М.: Высшая школа, 2005. – 400 с.3. Зарубин, В.С. Математическое моделирование в технике [Текст] /В.С.

Зарубин. – М.: Издво МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. – 496 с.4. Зенкевич, О. Конечные элементы и аппроксимация [Текст] / О. Зенкевич, К. Морган. – М.: Мир, 1986. – 318 с.5. Компьютерноинформационные технологии в двигателестроении. Под ред.А.И. Яманина [Текст] / А.И. Яманин. – М.: Машиностроение, 2005. – 480 с.6. Малинин, Н.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести [Текст] /Н.Н.

Малинин. – М.: Машиностроение, 1975. – 400 с.7. Машиностроение. Энциклопедия. Под ред. К.С. Колесникова [Текст] –М.: Машиностроение, 1994. – 534 с.8. Решетов, Д.Н. Детали машин [Текст] / Д.Н. Решетов. – М.: Машиностроение, 1989. – 496 с.9. Теория тепломассообмена. Под ред. А.И. Леонтьева [Текст] / А.И. Леонтьев и др. – М.: Издво МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1997. – 684 с.Предметный указательААксиал кривошипношатунного механизма 84Алюминиевые сплавы деформируемые– – литейные 157, 159, 357, 404, 405– – подшипниковые 277Амплитуда напряжений– колебаний 300Анкерные связи 345, 352, 354, 359, 466Ассоциированный закон течения 35ББаббиты 277, 278Блоккартер, конструкция 343, 345, 347,348, 350–352, 362, 363– –, материал 357Блок цилиндров, конструкция 343, 344,348, 350, 355, 356– –, материал 357Бобышки 130, 134, 139, 140, 151, 152,176, 177, 181, 182Болты шатунные, конструкция 202, 203– –, материалы 209– –, расчет на прочность 218Бронза оловянистоцинковосвинцовистая 277– свинцовистая 277, 278ВВал коленчатый, конструкция 233, 248– –, материал 248, 249– –, расчет на прочность кореннойшейки 254– –, расчет на прочность шатуннойшейки 251– –, расчет на прочность щеки 255Вал распределительный, конструкция290, 291, 293, 300–303, 309, 467– –, материал 305Вал эксцентриковый 304Вероятность отказа 67– разрушения 69Вспышки, чередование 99, 233Втулка цилиндров, конструкция 344,363–370– –, материал 374– –, расчет на прочность 381– – –, теплового состояния 377, 379,382, 387Виброактивность 123Выносливость 72ГГалтели на коленчатом валу 245Гармоники частоты вращения 112Гибкость штанги 336Гибридные силовые установки 479, 481Гильзы мокрые 363– сухие 363, 364Головка цилиндров (см.

Крышка цилиндров) 387, 393–398, 401, 403Градиент температурный 24, 51, 133Граничные условия 24, 25, 162, 284, 374,406Грузоподъемность подшипника 286, 287Гука закон 31, 36ДДавление 129, 149– газов максимальное в цилиндре 89,138, 146, 462, 466, 471– начала сжатия 89– среднее эффективное 13, 133, 134, 145,463, 466, 472Двигатели авиационные 473, 474– грузовых автомобилей и тракторов 455– двойного действия 12– двухтактные 12, 461, 465, 473– крейцкопфные 149, 465– легковых автомобилей 450, 451– малооборотные 15– многорядные 16– простого действия 12– с принудительным воспламенением138, 450– среднеоборотные 461, 468– тепловозные 461–463– тронковые 469– четырехтактные 12, 461, 473Дезаксиал 85Деформация пластическая 33, 35– ползучести 37–39– температурная 58, 60– упругая 33Диаграмма изнашивания 95– деформирования 34– индикаторная 89485– предельных напряжений 73– сил, векторная 95, 97Диаметр цилиндра 13, 461, 465, 468– коренной шейки 234– поршневого пальца 139– шатунной шейки 234Динамический расчет кривошипношатунного механизма 88Документация конструкторская 17, 19ЖЖаровой пояс поршня 130, 139, 140Жесткость корпусных деталей 343,349, 352, 355– колена вала 108, 109– цилиндрическая 174, 383Жидкость охлаждающая 150, 366, 391ЗЗадание техническое 17Зазор между поршнем и втулкой 139,140, 165Запас прочности 67–71, 76, 77, 425– устойчивости штанги 336Золотник дисковый 340, 341– конический 340ИИзгиб 172– днища поршня 172–175– колена вала 250– поршневых колец 184, 185– элементов шатуна 213, 217Износ 67, 291, 294, 298, 302Износостойкость 157, 161Интенсивность напряжений 34, 77– деформаций 34Испытания государственные 19– межведомственные 19– приемочные 19ККамера сгорания 132, 393, 395Картер, конструкция 350, 352, 354–, материал 356, 357–, расчет на прочность 358, 360, 361Кинематика кривошипношатунного механизма с шатуном центральным 84– – – – прицепным 87Клапан, конструкция 289, 292–297–, впускной 293, 294–, выпускной 293, 295, 299–, материал 293–, проходное сечение 309, 310–, расчет на прочность 330, 331– – теплового состояния 326–329Колебания коленчатого вала продольные 106– – – крутильные 106Колебания корпуса 123– температуры 24, 55Кольца поршневые, конструкция 153–156–, материал 161–, расчет на прочность 184, 185– – теплового состояния 183, 184Компоновка двигателя 345, 346Корпус двигателя 343Концентрация напряжений 62, 74Коэффициент концентрации напряжений 74, 252, 416– линейного расширения 31, 357, 372,374, 405, 415, 425– перегрузки 66– полезного действия 467– механический 16Коэффициент Пуассона 31, 59– температуропроводности 24– теплоотдачи 25, 163, 378, 380, 410– теплопроводности 24, 25, 27–29, 166,168– трения 157Кривые ползучести 38, 39Кручение элементов колена вала 38, 39Крышка подшипника, конструкция 349,353– –, расчет 41, 360, 361Крышка цилиндра, конструкция 387–392, 399, 400– –, материал 404, 405– –, расчет на прочность 413, 416, 419,421– – – теплового состояния 409, 413Кулачки распределительного вала 312– –, профилирование безударных кулачков 318– – – кулачков, образованных дугамиокружностей 314, 315–, профилирование тангенциальныхкулачков 317ЛЛаме коэффициенты 26Лапласа функция 69Линия расширения 89– сжатия 89486ММакроэлемент 213Масло охлаждающее 142, 145, 147, 148,162–164Масса вращающаяся 50– двигателя 105– поступательно движущаяся 90– приведенная 92– противовеса 102– удельная 14, 15Материалоемкость 78, 450Материалы деталей двигателя 157–161,277, 278, 293, 300, 305, 356, 373, 404Матрица 42– единичная 43– обратная 43– симметричная 43– транспонированная 53–55Маховик, конструкция 264–266–, расчет 268Метод конечных разностей 41– – элементов 41–45, 49, 50– математического моделирования 22– переменных параметров упругости 36– невязок 55– численного расчета 41, 169Механизм клапанный, компоновка 289– кривошипношатунный 8, 9, 83, 84,88, 89Модель конечноэлементная 178, 379,386, 387, 418– математическая 170, 377, 381– твердотельная 179, 198–200, 418Модуль упругости 31, 59, 60Момент изгибающий 173, 174, 384, 385– инерции 107– крутящий 93, 332– набегающий 98– неуравновешенный от сил инерции 104– опрокидывающий 93– реактивный 93Мощность 14, 65– литровая 14, 450, 474, 477– номинальная 65, 475– поршневая 14ННагрузка механическая 72, 141, 150, 274– на подшипники 277, 286, 288– поверхностная 59– тепловая 53, 141, 274– удельная 152Надежность прочностная 22, 66, 68–, работы двигателя 66Наддув 451, 456, 467Напряжения 30, 172–174– касательные 36, 73, 332– нормальные 32, 35, 73– остаточные 72– температурные 72, 80, 175Напряженность механическая 22– тепловая 14, 22Неравномерность частоты вращения 98ООболочка цилиндрическая 28, 174, 382Объем цилиндра 90– рабочий 13Окна впускные 289, 339– выпускные 339, 340Опоры двигателя 343– коленчатого вала 350, 353, 462Отказ 67Остов двигателя 352, 353, 355Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна 84– хода поршня к диаметру цилиндра13–16, 465, 467Охлаждение воздушное 370–372, 401–403Охлаждение втулки 363, 364– жидкостное 365–367– крышки цилиндра 389–392– поршня 134–136, 145, 147, 149, 150ППалец поршневой, конструкция 150–152,– –, материал 158, 160–, расчет на прочность 181–183Перемещение 30, 32, 46, 57, 59, 60Пластина 27, 166, 171Пластичность 33, 35, 40Повреждения, суммирование 80–82Подшипники качения, конструкция 269,286, 287– –, материал 286Подшипники скольжения, конструкция 269–274, 276– –, расчет 278, 280, 285Ползун 204Ползучесть 37–39Поршень, конструкция 130, 131, 134,136, 137– автомобильных двигателей с принудительным воспламенением 138, 140487– автомобильных и тракторных дизелей 141, 142– малооборотных судовых дизелей 149,150– среднеоборотных дизелей 147, 148– тепловозных дизелей 145–147–, материалы 157–160–, расчет на прочность 170, 176–180– – теплового состояния 166–169Поток тепловой 25, 108Программы рабочие 411Проект рабочий 19– технический 18– эскизный 18Проектирование автоматизированное 17,432Противовес 102Прочность деталей двигателя 66– длительная 69, 71Предел выносливости 69, 73, 76, 426– прочности 70, 73– текучести 69, 419Профиль корпуса поршня 144, 145– кулачка 313–315, 320– рабочей поверхности кольца 154, 155Пружина клапана, конструкция 299, 300– –, материал 300– –, расчет 332, 333Пуассона коэффициент 31, 59Пуск двигателя 79РРадиус кривошипа 84Разрушение 78, 80, 81Рама фундаментальная, конструкция352–354– –, материал 356, 357– –, расчет на прочность 358Режим неустановившийся 54, 66– установившийся 24, 25, 65Резонанс 106Релаксация 37, 79Ремень зубчатый 291, 292Ресурс работы двигателя 67Роторнопоршневой двигатель 118, 473Рычаг клапана, конструкция 307, 308– –, материал 308– –, расчет 335Ряд мощностной 8, 461ССварная конструкция 350, 351, 353, 355Сила в механизме газораспределения324–326– давления газов 89– инерции 66, 90– нормальная 214– объемная 31, 59–61– поверхностная 31, 59, 60– равнодействующая 165, 278– радиальная 61– сосредоточенная 59– тангенциальная 92– трения 165– центробежная 61, 66, 88Система автоматизированного проектирования 17, 211– газораспределения золотниковая 289– клапанная 289– уравнений 30, 32, 62, 64, 65Скорость поршня 84– вала угловая 84– деформаций 35, 36, 38, 40Смазывание жидкостное 269, 286, 369Сопротивление временное 69, 73, 75– термическое 64Состояние напряженнодеформированное 22, 29, 57– тепловое 22, 24, 52Станина, конструкция 354–, расчет 359Стандартизация 450Степень сжатия 450Схема компоновочная 8–12– расчетная 62, 107ТТактность 13Тензорные обозначения 31Теория упругости 30, 32– малых упругопластических деформаций 34, 36– течения 35Теплоизолирующие покрытия 133Теплообмен 24, 25Теплоотдача 164Теплопроводность 24, 53Типаж 17Толкатели, конструкция 305–307– гидравлические 306–, материалы 307УУгол поворота кривошипа 84– закручивания вала 108Узлы элементов 43, 46, 52, 62Уравнения Ламе 32– равновесия 30, 32488– совместности деформаций 30, 32– теплопроводности 24, 25, 167, 377Уравновешивание 16Ускорение возвратнопоступательнодвижущихся масс 84– поршня 84Условия технические 18Усталость 72– термическая 79ФФактор масштабный 75, 252– поверхностный 75, 252Фланец 204Форма колебаний 112Форсирование двигателя 8, 14, 466Функционал 26, 29, 52, 59ХХод поршня 84– холостой 66ЦЦентр масс противовеса 102– – шатуна 91Центр тяжести 221, 359, 384Цепной привод 290, 291Цикл рабочий двигателя 89– переменных напряжений 73Цилиндр двигателя 370–372ЧЧастота вращения 13, 450, 461, 465, 471,473– собственных колебаний 110Число цилиндров 13, 16ШШатун 187– вильчатый 197–, головка поршневая 187, 194– – кривошипная 187, 196– крейцкопфного двигателя 203–, материалы 207– прицепной 197–, стержень 187, 191–, расчет на прочность 221Шейка коренная 234, 236, 241, 254– шатунная 234, 236, 241, 251Шлицы 239Шпильки крепежные 419, 423– –, расчет 424, 425Шток 149ЭЭкология 20, 455, 462Экономичность 13, 450Эксцентриситет 280, 282Экстремум 26Электромагнитный привод 309Эллиптическая форма 139Энергия кинетическая 83, 109– потенциальная 83, 108– полная потенциальная 33, 59, 60Эскизный проект 18Этапы проектирования 16ЮЮбка поршня 139, 141, 142, 144, 165ОглавлениеПредисловие .