Компоновка и расчет цилиндра

 

На основании анализа преимуществ и недостатков различных конструктивных форм блока цилиндров и исходя из назначения двигателя выбирается тип блока цилиндров (с мокрыми или сухими гильзами, без гильз).

Длина цилиндра (зеркала) находится по формуле:

L_ц = S+Н_п - d_{н.в. ,}=142+152-23=271 мм,

где d_нв – нижний выбег- выход юбки поршня из цилиндра при нахождении его в НМТ.

На компоновочной схеме на расстоянии D/2 от оси цилиндра проводится линия, изображающая зеркало цилиндра, от которой откладывается толщина стенки (d_ст.г) и вычерчивается контур рубашки охлаждения.

 

Рис.6.7 Компоновка гильзы цилиндра

 

Одновременно с контуром рубашки охлаждения определяются посадочные гнезда и уплотнение гильзы. Рекомендуется отработку посадочных поясов начинать с нижнего посадочного пояса, где наносится выбранное значение d¹_ст..г и определяется диаметр D¹_п. Прибавив к нему 1…2 мм, получают диаметр верхнего посадочного пояса D_п, после чего определяют диаметр бурта гильзы D_б. Задавшись высотой бурта h_б и посадочных поясов, вычерчивают гильзу и ее уплотнение. Необходимые соотношения для этого берутся из табл.6.4.

Таблица 6.4

Основные размеры блока цилиндров и гильз современных автотракторных двигателей

Наименование размера	Обозначение	Предел значений размеров
Дизели
Толщина стенки мокрой гильзы	dст.г	7,92 мм
Диаметр посадочного пояса	Dп	147,84 мм
Диаметр бурта	Dб	158,40 мм
Высота бурта	hб	10,56 мм
Нижний выбег поршня	d2	23 мм
Величина промежутка рубашки охлаждения	b	9 мм
Толщина стенки мокрой гильзы в нижнем поясе	d1cт..г	7,92 мм
Толщина стенки цилиндра без мокрых гильз		--
Разность между диаметрами посадочных поясов	Dп -D1п	3 мм

 

 

Для проверки размера L_ц и его окончательного выбора в процессе компоновки выполняется контрольное проворачивание кривошипно-шатунного механизма. С этой целью изготавливается картонный шаблон, точно соответствующий контуру шатуна. Перемещая этот шаблон таким образом, чтобы его точка А двигалась по оси цилиндра, а точка В - по окружности радиусом r. Обведя этот контур огибающей (пунктирной линией), получают зону движения шатуна. Эта зона не должна пересекаться нижней кромкой цилиндра, В противном случае цилиндр необходимо укоротить. В V-образных двигателях кривошипно-шатунный механизм проворачивается для обоих блоков. Зона движения шатунов позволяет определить также контуры картера и компоновки в нем вспомогательных агрегатов.

 

Расчет цилиндра. Расчетное напряжение разрыва стенки цилиндра (гильзы) по образующей от воздействия максимального давления газов определяется по формуле:

= 12,91*0,132/2*0,007=107,58 мПа ≤ ,

 

допускаемые напряжения:

=40…60МПа – для чугунных гильз,

=80…120МПа – для стальных гильз.