Дизельный двигатель ЗМЗ-617 жидкостного охлаждения с разработкой системы топливоподачи

Информация о транспорте » Дизельный двигатель ЗМЗ-617 жидкостного охлаждения с разработкой системы топливоподачи

Одним из основных показателей уровня развития государства является наличие собственной автомобильной промышленности. На сегодняшний день двигатели внутреннего сгорания (ДВС) являются основными источниками энергии для наземного транспорта. Идея преобразования теплоты от сгорания топлива в цилиндрах в механическую работу возникла еще в начале 19 века и своей актуальности не потеряла в наши дни благодаря сравнительно простому способу ее воплощения и наличия больших запасов нефти.

С момента своего создания двигатели внутреннего сгорания шли по пути увеличения литровой мощности, эффективного к.п.д., снижения удельного эффективного расхода топлива и металлоемкости. Развитие двигателестроения во многом зависит от развития смежных отраслей и благодаря открытиям в области химии, металлургии, автоматики, электроники и фундаментальных наук показатели ДВС улучшились во много раз.

По мере развития цивилизации к наземным транспортным средствам, и конечно же к их силовым агрегатам предъявлялись и дополнительные требования, связанные прежде всего с их эксплуатационными качествами (надежность, простота обслуживания и снижение материальных затрат при эксплуатации, улучшение динамики и т.д.).

В конце 20-го столетия ДВС получили столь широкое распространение, что вступили в прямое противоречие с экологическими и социальными условиями существования человека. Ухудшение экологической обстановки заставило человека вплотную заняться снижением токсичных выбросов двигателей внутреннего сгорания. В высоко развитых странах были введены соответствующие нормы и правила, что послужило толчком к развитию принципиально новых систем двигателей (системы питания с впрыском топлива, системы нейтрализации отработавших газов, системы, совершенствующие рабочий процесс ДВС в целом).

Двигатель внутреннего сгорания стал своеобразным объектом компромиссов. К сохраняющимся мощностным, тягово-динамическим требованиям добавились требования к экономичности, безопасности и экологичности.

При разработке новых ДВС перечисленные требования должны быть выполнены и от того насколько успешно это будет сделано, зависит будущее человечества, материальное благополучие производителя. Именно поэтому крупнейшие фирмы идут по пути все большего использования электроники в управлении рабочим процессом двигателя.

Использование принципов бионики и искусственного интеллекта дает возможность практического решения сложных многомерных задач управления силовой установкой автомобиля. Развитие электроники продолжается все нарастающими темпами. Появившиеся в 1971г. микропроцессоры содержали 2300 транзисторов, а современные - более 500000 активных элементов при быстродействии до долей наносекунды.

Двигатель внутреннего сгорания далек от идеального силового агрегата для наземных транспортных средств по многим параметрам и в настоящее время ведутся поиски альтернативы ему, однако пока достойная замена не будет найдена, необходимо повышать уровень отечественного двигателестроения, для удовлетворения имеющихся на сегодняшний день потребностей и успешного конкурирования с иностранными производителями. В конечном итоге это обусловит благосостояние и престиж страны.

Дизель размерностью D/S = 87/94, мощностью не менее 95 кВт с номинальной частотой вращения коленчатого вала 4200 мин -1.

Дизель предназначен для установки на легковые автомобили.

Двигатель должен обеспечивать эксплуатацию при температурах окружающего воздуха от - 40оС до + 40оС в соответствии с ГОСТ 15150 – 69 в условиях умеренного климата.

Основные параметры:

- тип двигателя – дизель с непосредственным впрыскиванием топлива;

- число тактов – 4;

- число цилиндров – 4;

- расположение цилиндров – вертикально;

- направление вращения коленчатого вала – правое (смотреть со стороны привода топливного насоса);

- степень сжатия – 19,5;

- номинальная мощность – не менее 95 кВт;

- частота вращения соответствующая номинальной мощности – 4200 мин -1;

- минимальная частота вращения холостого хода – 1000 мин -1;

- удельный эффективный расход топлива, минимальный по внешней скоростной характеристике, не более 221 г/(кВт . ч);

- расход масла не более 0,25 % от расхода топлива без учета смены;

- пусковые качества дизеля должны соответствовать ОСТ 37.001.052 – 75;

- выделение вредных веществ дизелем должно быть не более норм, установленных ОСТ 37.001.234 – 81 «Охрана природы. Атмосфера. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами. Нормы и методы измерений» и ГОСТ 17.2.2.01 – 84 «Дымность отработавших газов»;

Надежность:

- ресурс двигателя при установке его на МТС, используемое в условиях эксплуатации при соблюдении всех правил эксплуатации и ухода, указанных в руководстве по эксплуатации МТС, должен быть не менее 4000 моточасов;

- периодичность технического обслуживания двигателя должна соответствовать срокам проведения технического обслуживания мототранспортного средства;

- конструкция проектируемого двигателя должна обеспечивать свободный доступ ко всем частям, требующим регулировки, периодической замены, подтяжки креплений и замены эксплуатационных материалов.

Уровень унификации и стандартизации:

- максимально возможное количество деталей разрабатываемого двигателя должно быть унифицировано с двигателем – прототипом ЗМЗ – 514;

Патентная чистота и конкурентоспособность:

- на двигатель должен быть оформлен патентный формуляр с указанием наличия патентной чистоты по США, Японии, Германии, Франции, Великобритании и Италии.

- показатели двигателя по развиваемой мощности, топливной экономичности, уровню шума, токсичности и дымности отработавших газов и внешнему виду должны быть у на уровне зарубежных аналогов, что позволит обеспечить конкурентоспособность на мировом рынке.

Составные части двигателя, материалы:

- картер состоит из одной части, материал – серый чугун;

- цилиндр материал – серый чугун, уплотнение газового стыка — медная прокладка;

- головка цилиндра съемная, материал – алюминиевый сплав, в теле головки предусмотрены каналы для охлаждающей жидкости;

- поршень из алюминиевого сплава, в головке поршня расположена камера сгорания;

- поршневые кольца: первое компрессионное кольцо из легированного чугуна с покрытием пористым хромом, второе компрессионное кольцо из легированного чугуна без покрытия, маслосъемное кольцо скребкового типа с тангенциальным расширителем, материал – легированный чугун;

- палец поршневой плавающего типа, стальной, полый;

- шатун стальной, кованый, с разъемной кривошипной головкой и стержнем двутаврового поперечного сечения;

- подшипник поршневой головки шатуна – бронзовая втулка;

- подшипник кривошипной головки шатуна – тонкостенные биметаллические вкладыши со стальной основой и антифрикционным слоем из высокооловянистого сплава;

- коленчатый вал стальной, литой, с противовесами, изготовленными как одно целое с продолжениями щек вала;

- подшипники коренные – толстостенные неразъемные бронзовые втулки;

- маховик – чугунный, литой, с напрессованным стальным зубчатым венцом;

- привод клапанов – от распределительного вала;

- клапаны верхнего расположения, четыре на цилиндр, материал – жаропрочная сталь;

- седла клапанов из специального легированного чугуна;

- направляющие втулки клапанов металлокерамические;

-газопроводы впускной и выпускной – стальные тонкостенные трубы с фланцами для крепления;

- система питания двигателя - система насос-форсунок с впрыскиванием топлива непосредственно в цилиндр и электронным управлением клапана регулировки давления в форсунке;

- топливоподкачивающий насос поршневого типа;

- очистка топлива - фильтр грубой и тонкой очистки, со сменным фильтрующим элементом;

- воздухоочиститель со сменным картонным фильтрующим элементом;

- система смазки комбинированная, под давлением смазываются коренные и шатунный подшипники коленчатого вала;

- насос масляный шестеренчатый, односекционный

- фильтр масляный полнопоточный, сменный;

- вентиляция картера закрытая, принудительная;

- система охлаждения жидкостная;

- система пуска – электростартер;

- топливо дизельное летнее для эксплуатации при температурах окружающей среды больше 0оС, зимнее при температурах от - 20оС до 0оС и арктическое при температурах ниже - 20оС в соответствии с ГОСТ 305 – 82.

- моторные масла: допускается применение моторных масел отечественного и зарубежного производства класса вязкости SAE 40 – летом, SAE 15W – зимой и SAE – 15W/40 – круглогодично. Категория эксплуатационных свойств масел по классификации API должна быть не ниже CD.

Транспортирование, хранение и консервация:

- двигатель должен быть упакован в тару, обеспечивающую его транспортирование и хранение высокопроизводительными методами (в том числе по железной дороге и автомобильным транспортом) в течение трех лет со дня консервации на заводе – изготовителе

Дизельный двигатель ЗМЗ-617 жидкостного охлаждения с разработкой системы топливоподачи

Разделы