При расчете поршня дизеля берут наибольшее давление на номинальном режиме.
Напряжение изгиба, МН/м2 в днище определяется по формуле:
(4.1)
где - максимальное давление сгорания, МН/м2;
di, д - внутренний диаметр поршня и толщина днища поршня, мм.
Допускаемые напряжения изгиба для поршней из алюминиевых сплавов [уиз] = 20-25 МН/м2.
Так как полученное напряжение изгиба больше допускаемого, введем под днищем поршня куполообразный выступ, с целью уменьшить внутренний диаметр поршня. Тогда напряжение изгиба при :
Головку поршня проверяют на сжатие по сечению х-х.
Напряжение сжатия, МН/м2:
(4.2)
где - максимальная сила давления газов на днище поршня, MH;
- площадь сечения с учётом ослабления его масляными отверстиями, м2.
(4.3)
где площадь поршня, м2.
(4.4)
где dk - диаметр поршня по дну канавок под кольца, м;
- число масляных отверстий;
F' - площадь продольного диаметра сечения масляного канала, м2;
dM - диаметр масляного канала, м;
di - внутренний диаметр поршня, м.
(4.5)
(4.6)
0,0016
Допускаемые напряжения на сжатие для алюминиевых сплавов = 30-40 MH/м2.
Направляющую часть поршня (юбку) проверяют по удельному давлению на стенку цилиндра Кmax, MH/м2:
(4.7)
где - максимальная величина боковой силы, которую принимают по данным динамического расчёта, МН;
D, hю - диаметр поршня и высота юбки соответственно, м.
Допускаемые значения удельного давления для современных автомобильных двигателей находятся в пределах = 0,6-1,0 MH/м2.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате выполнения курсовой работы был произведен тепловой и динамический расчет двигателя ЗМЗ-4062.10
Проведя тепловой расчет, определил параметры рабочего тела в цилиндре двигателя, а также произвёл оценочные показатели процесса, позволяющие определить размеры двигателя и оценить его мощностные и экономические показатели.
При выполнении динамического расчета определил действующие на кривошипно-шатунный механизм силы, а также крутящий момент, развиваемый двигателем. Также был произведен расчет скоростной характеристики двигателя.
Двигатель ЗМЗ-4062.10 имеет равномерное чередование вспышек. Построение графика крутящих моментов незначительные различия по сравнению с графиком суммарного крутящего момента прототипа.