Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Тепловые двигатели

Диссертационная работа:

Попов Дмитрий Валерьевич. Повышение долговечности механизма газораспределения и показателей двигателя на основе совершенствования закона движения толкателя : дис. ... канд. техн. наук : 05.04.02 Волгоград, 2006 122 с. РГБ ОД, 61:07-5/846

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДО
ВАНИЯ 6

  1. Износостойкость сопряжения кулачок-толкатель Г..... 6

  2. Влияние характеристик газораспределительного механизма на рабочие процессы и показатели ЛВС 21

  3. Профилирование кулачков газораспределения и выбор закона движения толкателя 24

  4. Цели и задачи исследования 35

ГЛАВА 2. ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ СОПРЯЖЕНИЯ КУ
ЛАЧОК-ТОЛКАТЕЛЬ НА ОСНОВЕ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОГО
ЗАКОНА ДВИЖЕНИЯ ТОЛКАТЕЛЯ 36

2.1. Использование численного метода профилирования кулачков

для повышения износостойкости сопряжения кулачок-толкатель 36

  1. Разработка метода формирования профиля кулачка с учётом ограничения на интенсивность изнашивания 44

  2. Алгоритм и программа расчёта 52

  3. Результаты использования разработанного метода 57

  4. Улучшение профиля кулачка двигателя ВАЗ 67

  5. Выводы 72

ГЛАВА 3. УЛУЧШЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЛВС В ПРОЦЕССЕ
ЭКСПЛУАТАЦИИ ПРИ ПОВЫШЕНИИ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ
СОПРЯЖЕНИЯ КУЛАЧОК-ТОЛКАТЕЛЬ 73

3.1. Разработка методики совместного моделирования изнашивания

и рабочих процессов 73

  1. Исследование влияния изнашивания кулачковой пары на показатели двигателя ВАЗ 85

  2. Результаты и выводы 89

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗНОСА
ПРОФИЛЯ КУЛАЧКА ПРИ РАЗЛИЧНОЙ ЕГО НАГРУЖЕННОСТИ 90

  1. Экспериментальная установка 90

  2. Методика и результаты экспериментального исследования изнашивания кулачковой пары 95

  3. Выводы 101

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 102

ЛИТЕРАТУРА 104

Введение к работе:

Актуальность проблемы. Поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС) широко применяются в энергетике, в частности на транспорте. Как известно, важной задачей является повышение их надёжности и улучшение мощностных, экономических и экологических показателей. Механизм газораспределения (МГР) является одним из наиболее нагруженных узлов двигателя. Долговечность его работы в значительной степени определяется износостойкостью деталей, в частности кулачков распределительного вала. Износ профилей кулачков уменьшает средний подъём клапанов, что приводит к уменьшению их время-сечения и увеличению гидравлического сопротивления на впуске и выпуске, смещению фаз газораспределения, а также повышению динамических нагрузок в приводе клапанов. Всё это ухудшает характеристики ДВС, а также снижает его надёжность. Так, установлено, что с износом кулачков снижение мощности автомобильного двигателя может достигать 8% при малых частотах вращения коленчатого вала и 9,2% на режимах, близких номинальным. При этом заметно увеличивается токсичность отработавших газов.

Существующие методы исследования износа, повреждений МГР и их влияния на показатели двигателя являются, как правило, экспериментальными. При профилировании кулачков проблема их износостойкости либо вообще не принимается во внимание, либо учитываются лишь отдельные показатели, связанные с надежностью кулачковой пары, такие как, например, контактное напряжение и толщина масляной плёнки. В связи с этим актуальной задачей является разработка расчётного метода, позволяющего прогнозировать износ профиля кулачка и оценивать его влияние на рабочие процессы и показатели ДВС. Это позволит уже на стадии проектирования определять долговечность МГР и обеспечивать её повышение за счёт оптимального выбора параметров и характеристик газораспределения.

Диссертационная работа выполнена при финансовой поддержке гранта Т02-06.7-2703 Министерства образования России.

Цель работы - Повышение долговечности МГР и улучшение показателей двигателя на основе совершенствования закона движения толкателя.

Научная новизна работы определяется следующими методическими и теоретическими разработками.

  1. Усовершенствован численный метод синтеза закона движения толкателя и профиля кулачка газораспределения ДВС путём введения ограничения интенсивности изнашивания кулачка.

  2. Выявлена возможность повышения как долговечности сопряжения кулачок-толкатель, так и эффективности газораспределения с использованием разработанного метода.

3. Достигнуто выравнивание характеристик изнашивания рабочей
поверхности кулачка по углу его поворота, позволяющее стабилизировать
кинематические, динамические и трибологические характеристики
сопряжения в процессе эксплуатации.

4. На основе совместного моделирования изнашивания кулачка и
рабочих процессов ДВС с изменяющимися в процессе эксплуатации
законами движения клапанов исследовано влияние износа кулачка на
выходные показатели ДВС, что позволяет прогнозировать долговечность
кулачковой пары.

Достоверность и обоснованность научных положений работы обусловливаются использованием фундаментальных уравнений механики, гидродинамики и термодинамики, обоснованностью допущений, принятых при разработке расчётных моделей, достаточной сходимостью результатов расчётов и экспериментальных данных.

Практическую ценность работы представляют следующие результаты и разработки.

1. Метод синтеза закона движения толкателя и профиля кулачка
газораспределения ДВС, позволяющий повысить как долговечность
сопряжения кулачок-толкатель, так и эффективность газораспределения на
основе ограничения в процессе профилирования интенсивности
изнашивания.

2. Возможность определения предельного износа кулачка и
долговечности кулачковой пары по допускаемому ухудшению выходных
показателей двигателя на основе совместного моделирования изнашивания
кулачка и рабочих процессов ДВС.

3. На основе созданных методов предложены соответствующие
алгоритмы и комплекс компьютерных программ. Показана возможность
повышения износостойкости кулачка газораспределения с использованием
разработанного метода на примере двигателя ВАЗ.

Апробация работы. Основные положения и результаты
диссертационной работы были представлены на следующих конференциях,
семинарах и симпозиумах: Международная конференция «Актуальные
проблемы конструкторско-технологического обеспечения

машиностроительного производства» (Волгоград, 2003), Международная научно-техническая конференция «Авто НН 03 Автомобильный транспорт в XXI веке» (Нижний Новгород, 2003), Межгосударственный научно-технический семинар «Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания» (Саратов, 2004, 2005, 2006), Всероссийская научно-техническая конференция с международным участием «Современные тенденции развития автомобилестроения в России» (Тольятти, 2004), Всероссийская конференция «Прогрессивные технологии в обучении и производстве» (Камышин, 2005), Международный симпозиум «Образование через науку» (Москва, 2005), 10-я Международная конференция "Mechanika - 2005" (Каунас, 2005), Международная научно-практическая конференция «Прогресс транспортных средств и систем» (Волгоград, 2005),

ежегодная научно-практическая конференция ВолгГТУ (Волгоград, 2005), а также на научных семинарах и заседаниях кафедры "Автотракторные двигатели".

Публикации. По материалам работы опубликовано 12 печатных работ, в том числе одна статья в центральной печати.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, списка литературы. Объём диссертации составляет 122 страниц и включает: 68 страниц основного машинописного текста, 35 страниц с 33 рисунками и 5 таблицами, 19 страниц списка литературы из 164 наименований.

Подобные работы
Хрунков Сергей Николаевич
Повышение технико-экономических показателей поршневого двигателя за счет совершенствования механизма газораспределения
Долгов Кирилл Олегович
Улучшение уравновешенности, массогабаритных показателей и характеристик колебаний поршневого двигателя на основе совершенствования его компоновочной схемы
Дейниченко Евгений Дмитриевич
Исследование нагруженности и изнашивания сопряжений механизма газораспределения ДВС с целью повышения его над#жности
Лежнев Лев Юрьевич
Улучшение топливно-экономических и экологических показателей двигателей внутреннего сгорания в составе комбинированных энергетических установок автотранспортных средств
Бурков Владимир Иванович
Улучшение экологических показателей двигателя с принудительным зажиганием путем совершенствования системы каталитической нейтрализации отработавших газов
Синицкий Станислав Александрович
Влияние нагрузки машинно-тракторного агрегата на показатели двигателя в условиях эксплуатации
Шолин Евгений Олегович
Улучшение топливных и экологических показателей двигателя с искровым зажиганием путем перевода на альтернативное топливо
Хрипач Николай Анатольевич
Совершенствование экологических и топливо экономических показателей работы двигателя с принудительным зажиганием применением предварительной термохимической конверсии метанола
Сапожников Сергей Валерьевич
Улучшение основных показателей работы двигателя с искровым зажиганием путем применения альтернативного топлива и обоснования оптимальных температурных режимов
Драгомиров Михаил Сергеевич
Исследование влияния закрутки воздушного потока во впускных каналах на показатели автомобильного двигателя с распределенным впрыскиванием бензина

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net