Тепловой и динамический расчет двигателя ЗМЗ-52 (58кВт-3000об/мин., бензиновый)

1.Исходные данные.
Проектируемый двигатель имеет следующие основные характеристики данные в задании:
- тип двигателя - карбюраторный, с рядным расположением цилиндров.
- число цилиндров двигателя - i = 6
- эффективная мощность двигателя - N =58 кВт
- номинальная частота вращения коленчатого вала n=3000 об/мин.
- число тактов -  = 4
Исходя из этих характеристик определяем, что в качестве прототипа для проектируемого двигателя будет являться двигатель ЗМЗ - 52.
Остальные характеристики проектируемого двигателя берем от прототипа:
- тип камеры сгорания - нераделенные с объемным смесеобразованием
- тип системы охлаждения - жидкостная закрытого типа.
- степень сжатия -  = 6,7.
Все дополнительные параметры и конструктивные размеры деталей также берем от прототипа.






















2. Тепловой расчёт двигателя.
При проведении теплового расчёта для нескольких скоростных режимов обычно выбирают 3-4 основных режима. Для нашего карбюраторного двинателя такими режимами являются:
1. Режим минимальной частоты вращения n =600......1000 об/мин ,(800 об/мин).обеспечивающий устойчивую работу двигателя.
2. Режим максимального крутящего момента при n =(0,4.....0,6)n , (1500 об/мин).
3. Режим максимальной ( номинальной ) мощности при n =3000 об/мин.
4. Режим максимальной скорости движения автомобиля при n =3200 об/мин..

4.2 Проверочный расчет поршня.
Износостойкость юбки поршня оцениваем по удельному давлению на режиме номинальной мощности по зависимости
q =  [q ] ,
где N - максимальная боковая сила (МПа), N =0,0014094 МН; h - высота юбки поршня (м); h = 0,048 м; D - диаметр поршня (м); D = 0,076 м;
[q ] - максимальное удельное давление; [q ] = 0,3 ... 0,7 МПа
q = = 0,386 МПа  [q ] ,
4.3 Проверочный расчет поршневого пальца.
Износостойкость пальца оценивают по удельным давлениям между втулкой шатуна и опорными поверхностями пальца:
q =  [q ],
где d - наружный диаметр пальца (м); d = 0,026 м; а - длина втулки шатуна (м); а = 0,018 м; [q ] - максимальное удельное давление между втулкой шатуна и опорными поверхностями пальца; [q ] = 30 ... 60 МПа; Р ' - сила действующая на втулку шатуна;
Р '= Р F -m 'F r (1+)10 ; где F - площадь поршня (м ); F = 0,0045 м ; m ' - конструктивная масса поршневой группы; m ' = 117,5 кг/м , r - радиус кривошипа (м); r =0,055 м;  -угловая скорость коленвала (с );  = 314 с ;  - отношение радиуса кривошипа к длине шатуна;  = 0,285;
Р '= 3,75320,0045 - 3140,0450,055314 (1+0,285)10 = 0,0704 МН;
q = = 35 МПа  [q ]

Также износостойкость оценивается по удельным напряжениям между бобышками поршня и опорными поверхностями пальца
q =  [q ],
где l - длина опорной части бобышки (м); l = 0,022 м; [q ] - максимальное удельное давление между втулкой шатуна и опорными поверхностями пальца; [q ] = 20 ... 40 МПа; Р' - сила действующая на бобышки;
Р'=Р F -0,7m 'F r (1+)10 =
= 3,75320,0045 - 0,7117,50,0450,055314 (1+0,285)10 = 0,089 МН;
q = = 36,8 МПа  [q ]
4.4 Проверочный расчет стержня шатуна.
Расчет стержня шатуна проводится по запасу прочности
n =  [n ]
где [n ] - минимальный запас прочности; [n ] =...