Расчет показателей двигателя ЯМЗ-240Б (стр. 3 из 5). Двигатель ямз 240б


Расчет показателей двигателя ЯМЗ-240Б

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКО ФЕДЕРАЦИИ

ФГОУ ВПО Орел ГАУ

ФАКУЛЬТЕТ АГРОТЕХНИКИ И ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ

Кафедра «ЭМТП и тракторы»

Расчетно-графическая работа

по дисциплине "Тракторы и автомобили"

на тему: "Расчет показателей двигателя ЯМЗ-240Б"

Выполнил: Лосев С.Г

Группа Т-363-6

Проверил: Шуруев А.В.

Орел 2008

Содержание

Задание

1. Тепловой расчет двигателя

2. Расчет и построение регуляторной характеристики

3. Кинематика КШМ

4. Динамика КШМ

1 Тепловой расчет двигателя

1.2 Параметры рабочего тела

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива:

где С, Н, О – массовая доля элементов в 1 кг топлива;

С=0,857; Н=0,133; О=0,01

кг

или

кмоль

Количество свежего заряда:

где

- коэффициент избытка воздуха, принимаем =1,6; кмоль

Количество отдельных компонентов продуктов сгорания:

Общее количество продуктов сгорания:

кмоль

1.3. Процесс впуска

Давление на впуске можно принять равным атмосферному:

Для двигателей без наддува температуру можно принять равной атмосферной:

Плотность заряда на впуске:

где

- удельная газовая постоянная Дж/(кг град).

Давление в конце впуска:

где

- потери давления на впуске. МПа МПа

Коэффициент остаточных газов:

где

20…40о – подогрев свежего заряда на впуске, принимаем 100 ; - степень сжатия, =14;

Температура в конце впуска:

К

Коэффициент наполнения цилиндра свежим зарядом:

1.4 Процесс сжатия

С учетом характерных значений показателя политропы сжатия для заданных параметров двигателя принимаем

.

Давления в конце сжатия:

МПа

Температура в конце сжатия:

К

Средняя молярная теплоемкость заряда (воздуха) в конце сжатия:

кДж/кмоль

Число молей остаточных газов:

кмоль

Число молей газов в конце сжатия до сгорания:

кмоль

Средняя молярная теплоемкость продуктов сгорания в дизеле:

кДж/кмоль

Число молей газов после сгорания:

кмоль

Расчетный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:

Принимаем коэффициент использования теплоты

. Тогда количество теплоты, передаваемой газом при сгорания 1 кг топлива:

где

- низшая теплота сгорания топлива, =42500 кДж/кг кДж/кг

В дизеле с наддувом для ограничения максимального давления сгорания принимаем меньшее значение степени повышения давления, чем в дизеле без наддува:

.

Температуру в конце сгорания определяем из уравнения сгорания:

Решаем уравнение относительно ТZ и находим ТZ =7663,28 К.

Давление в конце сгорания:

МПа

Степень предварительного расширения:

Степень последующего расширения:

Показатель политропы расширения:

Давление в конце расширения:

МПа

Температура в конце расширения:

К

Проверим правильность ранее принятой температуры остаточных газов:

К %

Допустимое значение 0,08%. Расчет выполнен верно, так как погрешность находится в допустимых значениях.

Таблица 1-результаты теплового расчета двигателя.

1.7. Расчет индикаторных показателей

mirznanii.com

Расчет показателей двигателя ЯМЗ-240Б - часть 3

мм

Величина отрезка

, характеризуется степенью предварительного расширения и определяется по формуле:

где

- степень предварительного расширения, мм

На оси абсцисс откладываем в принятом масштабе полученные отрезки соответствующие им объемы.

По данным теплового расчета откладываем величины

,.

Через точки

и , и проводим прямые параллельные оси абсцисс. Точки a и c соединяем политропой сжатия, а точки z и b политропой расширения. Построение линии сжатия и линии расширения

Промежуточные точки кривых сжатия и расширения определяем из условия, что каждому значению Vx на оси абсцисс соответствует следующие значения:

- для политропы сжатия; - для политропы расширения.

где

, - мгновенные значения давления и объема

n1 , n2 – показатели политропы сжатия и расширения

С учетом реальных процессов, происходящих в двигателе, расчетную диаграмму округляем. Места скругления определяем по формуле:

где

- угол поворота коленчатого вала, в характерных точках; - отношение радиуса кривошипа к шатуну, принимаем =0,272.

Полученные данные заносим в таблицу 3.

Таблица 3- положение коленчатого вала в характерных точках

Положение точки

определяется из выражения: МПа

Нарастания давления от точки

до точки zсоставит

8,83-4,43=4,456МПа или 4,456/10=0,456МПа/град.

1.10. Тепловой баланс двигателя

Общее количество теплоты, введенной в двигатель с топливам:

Дж/с

Теплота, эквивалентная эффективной работе за 1 с:

Дж/с

Теплота передаваемая окружающей среде:

где С – коэффициент пропорциональности (С=0,45…0,53), принимаем С=0,53;

i – число цилиндров;

D – диаметр цилиндра, см;

n – частота вращения коленчатого вала, об/мин;

m – показатель степени (m=0,6…0,7), принимаем m=0,65.

Дж/с

Теплота, унесенная с отработавшими газами:

где

- теплоемкость отработавших газов, =27,786 кДж/кмоль; - теплоемкость свежего заряда, =21,612 кДж/кмоль;

tГ – температура отработавших газов, tГ =5770 С;

t0 – температура окружающей среды, t0 =200 С

М1 – количество свежего заряда, кмоль; 0,52

М2 – количество продуктов сгорания, кмоль. 0,769

Дж/с

Неучтенные потери теплоты:

Дж/с

Составляющие теплового баланса представлены в таблице 4.

Таблица 4- Тепловой баланс двигателя

2. Расчет и построение регуляторной характеристики двигателя

На регуляторной характеристике наносится ряд кривых, показывающих, как меняются основные показатели двигателя: эффективная мощность Nе , крутящий момент Ме , число оборотов коленчатого вала n, удельный gе и часовой GТ расход топлива – в зависимости от скоростного и нагрузочного режимов работы.

На оси абсцисс откладывают значения частоты вращения коленчатого вала:

nн – номинальная частота вращения коленчатого вала, nн =2200 об/мин;

nхх – максимальная частота вращения холостого хода, она зависит от степени неравномерности работы регулятора

и определяется по формуле:

где

- для дизельных двигателей, принимаем ; об/мин

Текущее значение Ne на характеристики определяется по формуле:

где nxi – текущее значение частоты вращения;

Nexi – соответствующее ей эффективная мощность;

при 2000 оборотов

кВт

Аналогично рассчитываем при других текущих значении частоты вращения коленчатого вала. Полученные значения заносим в таблицу 5.

Текущее значения Ме на характеристики определяется по формуле:

где Nexi и nxi – текущее значения эффективной мощности и частоты вращения.

при 1900 оборотов

, Н м

Аналогично рассчитываем при других текущих значении частоты вращения коленчатого вала. Полученные значения заносим в таблицу 5.

Текущее значение qe на характеристики определяется по формуле:

где gен – удельный расход топлива при nн ;

nxi , gexi – текущее значения частоты вращения и эффективного расхода топлива;

при 2000 об/мин

г/кВт час

Аналогично рассчитываем при других текущих значении частоты вращения коленчатого вала. Полученные значения заносим в таблицу 5.

Текущее значение GT на характеристики определяется по формуле:

при 2000 об/мин

кг/час

Аналогично рассчитываем при других текущих значении частоты вращения коленчатого вала. Полученные значения заносим в таблицу 5.

mirznanii.com

Система смазки двигателя ЯМЗ-240Б

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Двигатель ЯМЗ-240Б

Система смазки двигателя ЯМЗ-240Б

Система смазки двигателя — смешанная, выполнена по принципу мокрого картера.

Циркуляция масла в системе смазки осуществляется масляным насосом, установленным на нижней плоскости картерной части блока цилиндров; привод насоса — шестеренчатый.

Нагнетающей секцией масляного насоса масло из поддона подается под давлением к фильтру. Масляный фильтр, установленный с правой стороны на картерной части блока, полнопоточный, со сменными фильтрующими элементами. В перепускном клапане фильтра установлен контактный датчик для контроля за загрязнением фильтрующих элементов. При монтаже сигнализирующего устройства клемму на пробке перепускного клапана необходимо соединить со световым сигнализатором на панели приборов трактора, с источником электроэнергии и массой.

Когда разность давлений до и после фильтра достигает 2,5—3,0 кгс/см2, клапан открывается и часть неочищенного масла поступает непосредственно в масляную магистраль. В этот момент в кабине водителя загорается лампочка светового сигнализатора. Такое повышение сопротивления может произойди тогда, когда засорены элементы фильтра или масло имеет большую вязкость (например, при пуске двигателя в холодное время года).

Из фильтра масло по каналам в блоке и в корпусе упорного подшипника поступает во внутреннюю полость коленчатого вала к шатунным подшипникам и далее через каналы в шатунах — к подшипникам верхних головок шатунов; второй путь масла — внутренняя полость оси толкателей, толкатели, штанги толкателей и через каналы в регулировочном винте и коромысле — к подшипникам коромысел. Из оси толкателей масло поступает также к подшипникам распределительного вала.

Рис. 1. Схема системы смазки:А — высокое давление; Б — всасывание масла; В—смазка разбрызгиванием; 1 — редукционный клапан нагнетающей секции масляного насоса; 2 — масляный насос; 3 — отвод масла к радиатору; 4 — предохранительный клапан масляного радиатора; 5 — заборник масляного насоса; 6 — запорный клапан маслозакачивающего насоса; 7 — перепускной клапан; 8 — маслозакачивающий насос; 9 — коленчатый вал; 10 — от масляного радиатора в поддон двигателя; II — подвод масла к подшипникам коленчатого вала; 12 — фильтр центробежной очистки масла; 13 — гидромуфта привода вентилятора; 14 — включатель гидромуфты; 15 — маслозаливная горловина; 16 — подвод масла к топливному насосу высокого давления; П — слив масла из корпуса ТНВД; 18 — ось толкателей; 19 — масляный фильтр; 20 — перепускной клапан масляного фильтра; 21 — дифференциальный клапан

Прошедшее через двигатель масло сливается в поддон.

Часть масла проходит дополнительную очистку в фильтре центробежной очистки.

Кроме того, масло из масляного канала блока цилиндров по наружной трубке поступает в гидравлическую муфту включения вентилятора.

Перед пуском система смазки двигателя заполняется маслом с помощью электромаслозакачивающего насоса.

Для стабилизации давления в системе смазки двигателя установлен дифференциальный клапан, отрегулированный на начало открытия 5,2—5,6 кгс/см2.

Читать далее: Масляный насос двигателя ЯМЗ-240Б

Категория: - Двигатель ЯМЗ-240Б

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Механизм газораспределения двигателя ЯМЗ-240Б

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Двигатель ЯМЗ-240Б

Механизм газораспределения двигателя ЯМЗ-240Б

Механизм газораспределения — верхнеклапанный, с нижним расположением распределительного вала.

Распределительный вал — штампованный из углеродистой стали с закаленными шейками и кулачками, расположен между блоками и обслуживает оба ряда цилиндров, Вращение распределительному валу передается от заднего конца коленчатого вала парой косозубых шестерен. При сборке двигателя шестерни устанавливаются по меткам.

Шестерня распределительного вала напрессована на вал и закреплена с помощью сегментной шпонки и гайки с контролируемой затяжкой. Вал имеет 24 кулачка для впускных и выпускных клапанов; все кулачки одинакового профиля.

Продольное смещение распределительного вала ограничивается упорным фланцем, установленным между шестерней и задней шейкой вала. Фланец болтами крепится к заднему торцу блока цилиндров.

К переднему торцу распределительного вала крепится эксцентрик привода топливоподкачивающих насосов.

Привод клапанов осуществляется через роликовые толкатели качающегося типа, трубчатые штанги и коромысла с регулировочными винтами для установки теплового зазора. Движение от распределительного вала к толкателям передается через ролики, установленные на игольчатых подшипниках. Подшипниками толкателей служат бронзовые втулки.

В целях повышения работоспособности в толкатель запрессована каленая пята из высококачественной стали, которая служит упорным подшипником для штанг. Толкатели штампуются из углеродистой стали и устанавливаются на общей оси, расположенной вдоль двигателя над распределительным валом.

Полая ось толкателей состоит из трех отдельных частей. Внутренняя полость оси, радиальные сверления в ней и кольцевая канавка в ступице толкателя служат каналами для подвода масла к подшипникам коромысел.

Коромысла клапанов устанавливаются на специальные оси, вставляющиеся в стойки, которые крепятся к головке цилиндров шпильками с контролируемой затяжкой. Подшипником коромысла является свертная бронзовая втулка, запрессованная в ступицу коромысла. Наклонная замкнутая канавка на ее внутренней поверхности предназначена для улучшения смазки трущихся поверхностей.

Каждый цилиндр обслуживают один впускной и один выпускной клапаны. Оба клапана, изготовленные из жаропрочной стали, перемещаются в металлокерамических направляющих втулках, пористая поверхность которых обеспечивает хорошую смазку пары «втулка — клапан».

Плотная посадка клапана на седло осуществляется двумя цилиндрическими пружинами с разным направлением навивки. Для крепления пружин применен замок специальной конструкции, способствующий проворачиванию клапанов при работе двигателя.

Читать далее: Система смазки двигателя ЯМЗ-240Б

Категория: - Двигатель ЯМЗ-240Б

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Кривошипно-шатунный механизм двигателя ЯМЗ-240Б

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Двигатель ЯМЗ-240Б

Кривошипно-шатунный механизм двигателя ЯМЗ-240Б

Коленчатый вал — стальной, изготовлен методом горячей штамповки. Шейки вала закалены токами высокой частоты. Коленчатый вал имеет семь коренных опор и шесть шатунных шеек. В шатунных шейках есть закрытые заглушками внутренние полости, где масло подвергается дополнительной центробежной очистке.

Рис. 1. Коленчатый вал и роликовые подшипники

Шесть кривошипов вала расположены в трех плоскостях под углом 120° одинок другому.

На коническом хвостовике коленчатого вала установлена ступица маховика.

На переднем конце коленчатого вала установлен жидкостный гаситель крутильных колебаний. При ремонте двигателя следует помнить, что удары и вмятины на гасителе выводят его из строя, что неизбежно приведет к поломке коленчатого вала.

Коренными подшипниками коленчатого вала служат роликовые подшипники качения. Наружные кольца подшипников запрессованы в расточки картерной части блока и от осевых перемещений ограничены стопорными кольцами.

Роликовые подшипники не имеют внутренних колец, ролики работают непосредственно по беговым дорожкам, выполненным на опорных шейках коленчатого вала.

При износе беговых дорожек на опорных шейках вала допускается их перешлифовка на ремонтные размеры с соответствующей заменой роликовых подшипников.

Осевая фиксация коленчатого вала осуществляется двумя бронзовыми кольцами, установленными в выточки специального корпуса, прикрепленного к переднему торцу блока.

Маховик отлит из серого чугуна и крепится болтами к специальной ступице, установленной на коническом хвостовике коленчатого вала. Ступица напрессована на хвостовике вала с большим натягом, поэтому ее снятие и установку можно производить только с помощью спе-иального приспособления; нагревание ступицы при этом не допускается.

Зубчатый венец маховика служит для пуска двигателя стартером. Кроме того, в зацепление с зубчатым венцом вводится специальная шестерня механизма прово-рота при ручном проворачивании коленчатого вала. Механизм проворота смонтирован на картере маховика с правой стороны двигателя.

От переднего конца коленчатого вала производится отбор мощности для привода вентилятора системы охлаждения, компрессора пневмотормозов и генератора. Механизм отбора мощности смонтирован в расточке передней крышки блока, шлицевый валик механизма соединяется со шлицами специального фланца, установленного на переднем конце коленчатого вала.

Шатун представляет собой стальную фасонную поковку. Стержень его — двутаврового сечения; вдоль всего стержня просверлен канал для подачи смазки к подшипнику верхней головки шатуна.

Рис. 2. Шатун:1— шатун; 2 — втулка верхней головки; 3 — крышка; 4 — короткий болт крепления крышки шатуна; 5 — длинный болт крепления крышки

Нижняя головка выполнена с разъемом под углом 55° к оси стержня, что позволяет устанавливать и снимать комплект поршня с шатуном через цилиндр. Окончательную обработку шатун проходит в сборе с крышкой, вследствие чего крышки шатунов не взаимозаменяемы. У одного стыка имеются метки спаренности в виде условного числа, одинакового для обеих частей.

Подшипник нижней головки шатуна снабжен сменными вкладышами, а верхней — запрессованной бронзовой втулкой. Вкладыши нижней головки шатуна — сменные, тонкостенные. Верхний и нижний вкладыши взаимозаменяемы.

Для возможности ремонта коленчатого вала предусмотрены шесть ремонтных размеров вкладышей. Клеймо ремонтного размера и уменьшение диаметра шеек вала наносятся на тыльную сторону вкладыша недалеко от стыка.

При замене вкладышей очистите полости шатунных шеек коленчатого вала от отложений. При установке заглушек замените уплотнительные кольца.

Поршни отлиты из высококремнистого алюминиевого сплава. На поршне расположены три компрессионных и два маслосъемных кольца. Компрессионные кольца имеют трапецеидальное сечение. Маслосъемные кольца коробчатого сечения с расширителями. Наружная поверхность верхнего компрессионного кольца покрыта слоем пористого хрома. В головке поршня расположена камера сгорания. Поршень с шатуном соединяется пальцем плавающего типа, осевое перемещение которого в поршне ограничивается стопорными кольцами.

Рис. 3. Поршень:1 — поршень; 2 — верхнее компрессионное кольцо; 3 — компрессионные кольца; 4 —маслосъемные кольца; 5 — поршневой палец; 6 — стопорные кольца

Для обеспечения точной посадки поршни и гильзы цилиндров разбиваются на шесть размерных групп, обозначаемых соответствующей маркировкой на днищах поршней и верхних торцах гильз.

Рис. 4. Шестерни распределения и привода агрегатов:

Читать далее: Механизм газораспределения двигателя ЯМЗ-240Б

Категория: - Двигатель ЯМЗ-240Б

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Регулятор частоты вращения двигателя ЯМЗ-240Б

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Двигатель ЯМЗ-240Б

Регулятор частоты вращения двигателя ЯМЗ-240Б

Двигатель оборудован всережимным механическим регулятором частоты вращения, который изменяя подачу топлива в зависимости от нагрузки, поддерживает заданную водителем частоту вращения коленчатого вала двигателя. Регулятор закреплен на торце топливного насоса высокого давления.

На конусе кулачкового вала установлена ведущая шестерня. Вращение от вала насоса на ведущую шестерню передается через резиновые сухари. Ведомая шестерня выполнена как одно целое с валиком державки грузов и установлена на двух шарикоподшипниках в стакан. На валик напрессована державка грузов, на осях которой качаются грузы. Грузы своими роликами упираются в торец муфты 6, которая через радиально-упорный подшипник и пяту передает усилие грузов силовому рычагу, подвешенному вместе с двуплечим рычагом на оси.

Муфта с упорной пятой в сборе одним концом опирается через двадцать семь шариков на направляющую поверхность державки, а за второй конец подвешена на серьге, закрепленной на силовом рычаге. Пята регулятора связана общей осью с рычагом рейки и через тягу — с рейкой топливного насоса. К верхней части рычага рейки присоединена пружина рычага рейки, а в нижнюю часть запрессован палец, который входит в паз кулисы.

Рис. 1. Схема регулятора частоты вращения: 1 — ведущая шестерня; 2— резиновые сухари; 3 — державка грузов; 1 — оси грузов; 5 —грузы; 6 — муфта; 7 — пробка для слива масла; 8— пята; 9 — кулиса; 10 — винт подрегулировки мощности; 11 — скоба; 12 — рычаг рейки; 13 — силовой рычаг; 14 — корректор; 15 —серьга; 16 —буферная пружина; 17 —корпус буферной пружины; 18 — регулировочный болт; 19 — винт двуплечего рычага; 20 — пружина регулятора; 21 — двуплечий рычаг; 22 — ось; 23 — крышка люка; 24 — болт ограничения минимальных оборотов холостого хода; 25 — рычаг управления регулятором; 26 — болт ограничения максимального скоростного режима; 27 — пружина рычага рейки; 28 — тяга; 29 — рейка топливного насоса высокого давления; 30 — рычаг пружины; 31 — вал рычага; 32 — стакан; 33 — валик державки грузов; 34 — пружина корректора; 35 — корпус пружины корректора; 36 — шайба; 37 — гайка корректора

Вал рычага регулятора жестко связан с рычагом управления и рычагом пружины. За рычаг пружины и двуплечий рычаг зацеплена пружина регулятора, усилие которой передается с двуплечего рычага на силовой рычаг через регулировочный винт. На силовом рычаге имеется регулировочный болт, который упирается в вал рычага регулятора.

В нижней части силового рычага находится корректирующее устройство, предназначенное для повышения тяговых качеств двигателя. Корректирующее устройство состоит из корректора, пружины, корпуса корректора, гайки и шайбы.

Подача топлива полностью выключается механизмом останова, состоящим из кулисы, скобы и возвратной пружины, расположенной снаружи регулятора под крышкой. Кулиса со скобой останова соединяется пружиной, расположенной внутри кулисы и предохраняющей механизм регулятора от чрезмерных усилий при выключении подачи топлива. Во время работы двигателя кулиса прижата усилием возвратной пружины к регулировочному винту.

Регулятор закрыт крышкой смотрового люка с буферным устройством, состоящим из корпуса, пружины и контргайки.

Основные регулировки, предусмотренные конструкцией регулятора

1. Минимальная частота вращения регулируется болтом и корпусом буферной пружины.2. Максимальная частота вращения и начала выброса рейки регулируются болтом.3. Номинальная мощность (подача) регулируется болтом. Подрегулировка номинальной мощности осуществляется винтом.4. Предварительное натяжение пружины (разность частоты вращения конца и начала выброса рейки) регулируется винтом.

Читать далее: Муфта опережения впрыска двигателя ЯМЗ-240Б

Категория: - Двигатель ЯМЗ-240Б

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Обкатка нового двигателя ЯМЗ-240Б

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Двигатель ЯМЗ-240Б

Обкатка нового двигателя ЯМЗ-240Б

Для предупреждения ненормальных износов двигатели должны быть подвергнуты приработке (обкатке) при уменьшенной нагрузке и обильной смазке. При этом трущиеся поверхности становятся прочнее и лучше воспринимают эксплуатационные нагрузки. Правильно проведенной обкаткой можно существенно удлинить сроки службы двигателей до первого ремонта.

Обкатка обязательна и после капитального ремонта Двигателя.

Обкатка двигателя происходит в течение первых 60 часов работы. За этот период двигатель не нагружайте до максимальной мощности, так как в нем происходит полная приработка деталей цилиндро-поршневой группы, стабилизируется расход масла, двигатель полностью подготавливается к принятию повышенных нагрузок.

По окончании периода обкатки:

1. Прогрейте двигатель до температуры охлаждающей жидкости 80—90 °С.2. Замените масло в системе смазки и фильтрующие элементы масляных фильтров.3. Произведите первую подтяжку гаек крепления головок цилиндров.4. Отрегулируйте зазоры клапанного механизма.5. Проверьте и при необходимости отрегулируйте установку угла опережения впрыска топлива.6. Подтяните внешние резьбовые соединения.7. Отрегулируйте натяжение приводных ремней.8. Через 120 часов работы двигателя произведите вторую подтяжку гаек крепления головок цилиндров.9. Через 120 часов работы снимите форсунки с двигателя и проведите их техническое обслуживание.

Пломбы на крышки головок цилиндров устанавливаются заводом только на период транспортировки и снимаются хозяйством в начальный период эксплуатации.

Снятие остальных пломб не разрешается.

Читать далее: Регулировка зазоров клапанного механизма двигателя ЯМЗ-240Б

Категория: - Двигатель ЯМЗ-240Б

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru