Проектирование двигателя Д-243

 
 
 

          
 
 

     2.5 РАСЧЕТ МАСЛЯНОГО НАСОСА 
 

2.5.1 Основные размеры шестерен масляного насоса дизеля

Количество  теплоты, отводимое маслом от двигателя

      

      Теплоемкость  масла 

      Плотность масла 

      Температура нагрева масла в двигателе 

_{Циркуляционный  расход масла}

      

Циркуляционный расход с учетом стабилизации давления масла в системе

      

      Объемный  коэффициент подачи

Расчетная производительность насоса

      

      Модуль  зацепления зуба  
 Высота зуба  
 Число зубьев шестерни  
Диаметр начальной окружности шестерни

      

Диаметр внешней  окружности шестерни

      

      Окружная  скорость на внешнем диаметре шестерни

Частота вращения шестерни (насоса)

      

      Длина зуба шестерни

      

      Рабочее давление масла в системе   
 Механический КПД масляного насоса  
Мощность, затрачиваемая на привод масляного насоса:

        
 
 
 
 
 
 
 

       3 РЕЗУЛЬТИРУЮЩАЯ ЧАСТЬ 

       В данной работе был  проведен расчет рабочих процессов  двигателя с заданными параметрами  и расчет масляного насоса. В качестве прототипа взят двигатель Д-243. Спроектированный двигатель обеспечил оптимальное сочетание мощностных и экономических показателей. Размеры двигателя уменьшились. Стоит заметить и тот факт, что этот двигатель имеет общие узлы и детали с прототипом Д-243, что делает его более унифицированным и ремонтопригодным относительно других новых вновь проектируемых деталей. 
 
 
 

       Результирующая  часть. 
 

 
 
 
 
 
 
 
 

       4 ОХРАНА ТРУДА

      Для обеспечения длительной безотказной работы дизеля придерживайтесь следующих основных правил:

      - перед пуском дизеля проверять  уровень масла в картере дизеля  и охлаждающей жидкости в радиаторе;

      - периодически проверять состояние  крепления сборочных единиц, при  необходимости производить подтяжку  креплений;

      - после пуска, до включения нагрузки, дать дизелю поработать 2-3мин. сначала на минимальной частоте вращения холостого хода с постепенным повышением ее до максимальной;

      - работа дизеля на холостом  ходу более15мин. не рекомендуется;

      - не допускать перегрузки дизеля, во время работы следить за показаниями контрольных приборов;

      - проводить своевременно техническое  обслуживание дизеля;

      - содержать дизель в чистоте,  не допускать течи топлива,  масла и охлаждающей жидкости, подсоса неочищенного воздуха  в цилиндры;

      - дизель может работать при  продольных и поперечных наклонах не более 20 .

Транспортирование

      При транспортировании дизеля наружные отверстия должны быть закрыты заглушками. Транспортирование дизеля должно обеспечить его защиту от воздействия влаги  и механических повреждений по условиям хранения ГОСТ15150-69.

Размещение  и крепление дизелей при транспортировании  в закрытых железнодорожных вагонах  должно соответствовать требованиям  “Технических условий погрузки и крепления грузов”, а также “Правилам перевозки грузов”.

Утилизация

      Дизель  не содержит веществ, представляющих опасность  для жизни, здоровья людей и окружающей среды.

      При утилизации дизеля после окончания  срока службы (эксплуатации) необходимо:

      - смыть масло из системы смазки  и отправить его в установленном  порядке на повторную переработку;

      - смыть из системы охлаждения  антифриз и поместить его в  предназначенные для хранения  емкости;

      - произвести полную разборку дизеля  на детали, рассортировать их  на стальные, чугунные, алюминиевые,  из цветных металлов и драгоценных  металлов, резины и пластмассы и отправить в установленном порядке на переработку. 
 
 
 
 
 
 
 

5 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

       Бензиновый двигатель  является довольно неэффективным и  способен преобразовывать всего  лишь около 20-30 % энергии топлива  в полезную работу. Стандартный дизельный двигатель обычно имеет коэффициент полезного действия в 30-40 %, дизели с турбонаддувом и промежуточным охлаждением до 50 %.

 Дизельный  двигатель выдаёт высокий крутящий  момент при низких оборотах, что  делает автомобиль с дизельным  двигателем более «отзывчивым» в движении, чем такой же автомобиль с бензиновым двигателем. По этой причине в настоящее время большинство грузовых автомобилей оборудуются дизельными двигателями. Это является преимуществом также и в двигателях морских судов, так как высокий крутящий момент при низких оборотах делает более лёгким эффективное использование мощности двигателя.

По  сравнению с бензиновыми двигателями, в выхлопных газах дизельного двигателя, как правило, меньше окиси  углерода (СО), но теперь, в связи  с применением каталитических конвертеров на бензиновых двигателях, это преимущество не так заметно. Основные токсичные газы, которые присутствуют в выхлопе в заметных количествах —это углеводороды (НС или СН) , оксиды(окислы) азота (NОх) и сажа (или её производные) в форме чёрного дыма. Они могут привести к астме и раку лёгких. Больше всего загрязняют атмосферу дизели грузовиков и автобусов, которые часто являются старыми и неотрегулированными.

        Другим важным аспектом, касающимся безопасности, является то, что дизельное топливо нелетучее (то есть легко не испаряется) и, таким образом, вероятность возгорания у дизельных двигателей намного меньше, тем более что в них не используется система зажигания. Вместе с высокой топливной экономичностью это стало причиной широкого применения дизелей на танках, поскольку в повседневной небоевой эксплуатации уменьшался риск возникновения пожара в моторном отделении из-за утечек топлива. Меньшая пожароопасность дизельного двигателя в боевых условиях является мифом, поскольку при пробитии брони снаряд или его осколки имеют температуру, сильно превышающую температуру вспышки паров дизельного топлива и также способны достаточно легко поджечь вытекшее горючее. Детонация смеси паров дизельного топлива с воздухом в пробитом топливном баке по своим последствиям сравнима со взрывом боекомплекта, в частности у танков Т-34 она приводила к разрыву сварных швов и выбиванию верхней лобовой детали бронекорпуса. С другой стороны, дизельный двигатель в танкостроении уступает карбюраторному в плане удельной мощности (мощности, снимаемой с единицы массы мотора), а потому в ряде случаев (высокая мощность при малом объёме моторного отделения) более выигрышным может быть использование именно карбюраторного силового агрегата.

        Конечно, существуют и недостатки, среди которых характерный стук дизельного двигателя при его работе и маслянистое топливо. Однако они замечаются в основном владельцами автомобилей с дизельными двигателями, а для стороннего человека практически незаметны.

          Явными недостатками дизельных двигателей является необходимость использования стартера большой мощности, помутнение и застывание дизельного топлива при низких температурах, сложность в ремонте топливной аппаратуры, так как насосы высокого давления являются устройствами, изготовленными с высокой точностью. Также дизель-моторы крайне чувствительны к загрязнению топлива механическими частицами и водой. Данные загрязнения очень быстро выводят топливную аппаратуру из строя. Ремонт дизель-моторов, как правило, значительно дороже ремонта бензиновых моторов аналогичного класса. Литровая мощность дизельных моторов также, как правило, уступает аналогичным показателям бензиновых моторов, хотя дизель-моторы обладают более ровным крутящим моментом в своём рабочем диапазоне. Экологические показатели дизельных моторов значительно уступали до последнего времени моторам бензиновым. На классических дизелях с механически управляемым впрыском возможна установка только окислительных нейтрализаторов отработавших газов («катализатор» в просторечие), работающих при температуре отработавших газов выше 300 °С, которые окисляют только CO и CH до безвредных для человека углекислого газа (CO2) и воды. Также раньше данные нейтрализаторы выходили из строя вследствие отравления их соединениями серы (количество соединений серы в отработавших газах напрямую зависит от количества серы в дизельном топливе) и отложением на поверхности катализатора частиц сажи. Ситуация начала меняться лишь в последние годы в связи с внедрением дизелей так называемой «Common-rail» системы. В данном типе дизелей впрыск топлива осуществляется электрически управляемыми форсунками. Подачу управляющего электрического импульса осуществляет электронный блок управления, получающий сигналы от набора датчиков. Датчики же отслеживают различные параметры двигателя, влияющие на длительность и момент подачи топливного импульса. Так что по сложности современный — и экологически такой же чистый, как и бензиновый — дизель-мотор ничем не уступает своему бензиновому собрату, а по ряду параметров сложности и значительно его превосходит. Так, например, если давление топлива в форсунках обычного дизеля с механическим впрыском составляет от 100 до 400 бар, то в новейших «Common-rail» оно находится в диапазоне от 1000 и до 2500 бар, что влечёт за собой немалые проблемы. Также каталитическая система современных транспортных дизелей значительно сложнее бензиновых моторов, так как катализатор должен «уметь» работать в условиях нестабильного состава выхлопных газов, а в части случаев требуется введение так называемого «сажевого фильтра». «Сажевый фильтр» представляет собой подобную обычному каталитическому нейтрализатору структуру, устанавливаемую между выхлопным коллектором дизеля и катализатором в потоке выхлопных газов. В сажевом фильтре развивается высокая температура, при которой частички сажи способны окислиться остаточным кислородом, содержащимся в выхлопных газах. Однако часть сажи не всегда окисляется, и остается в «сажевом фильтре», поэтому программа блока управления периодически переводит двигатель в режим очистки «сажевого фильтра» путём так называемой «постинжекции», то есть впрыска дополнительного количества топлива в цилиндры в конце фазы сгорания с целью поднять температуру газов, и, соответственно, очистить фильтр путём сжигания накопившейся сажи. Стандартом де-факто в конструкциях транспортных дизель-моторов стало наличие турбонагнетателя, а в последние годы — и так называемого «интеркулера» — то есть устройства, охлаждающего сжатый турбонагнетателем воздух. Нагнетатель позволил поднять удельные мощностные характеристики массовых дизель-моторов, так как позволяет пропустить за рабочий цикл большее количество воздуха через цилиндры, и, соответственно, впрыснуть больше топлива.