Дипломний проект - Розробка конструкції пристрою регулювання тиску турбодизельного двигуна

ЗМІСТ
Вступ
1 Огляд конструкцій схем для регулювання тиску повітря та коректування подачі палива на перехідних режимах у дизелях із турбонадуванням
1.1 Обґрунтування потреби регулювання тиску надування та коректування подачі палива на перехідних режимах
1.2 Способи регулювання подачі палива та тиску надуву на перехідних режимах
1.2.1 Застосування коректора димності
1.2.2 Використання комбінованого надуву
1.2.3 Додаткова подача повітря на перехідних режимах
1.2.4 Рециркуляція газів
1.3 Будова та принцип дії регулятора паливного насосу високого тиску 4УТНМ-Т із пневмокоректором 
1.4 Схема та принцип дії двигуна з комбінованим надувом …..…...…..
1.5 Система додаткової подачі повітря з автоматичним регулюванням     
2 Розрахунково-конструкторська частина. Тепловий розрахунок двигуна Д-245. Вибір типу пневмопристрою для регулювання тиску надування 
2.1 Тепловий розрахунок двигуна Д-245
2.1.1 Вибір вихідних даних
2.1.2 Процес впуску
2.1.3 Процес стиску
2.1.4 Процес горіння
2.1.5 Рівняння процесу згоряння для дизелів
2.1.6 Процес розширення
2.1.7 Визначення основних параметрів двигуна
2.2 Вибір типу пневмопристрою для регулювання тиску надування
2.2.1 Пристрій регулювання рециркуляції газів механічної дії
2.2.2 Пристрій регулювання рециркуляції газів пневматичної дії 
3 Технологія переобладнання двигуна Д-245 пристроєм для регулювання тиску надування. Розрахунок приводу пневмопристрою для регулювання тиску надування 
3.1 Обґрунтування та вибір конструкції пневмоприводу для регулювання тиску надування
3.2 Кінематика приводу пневматичного пристрою 
3.3 Силовий розрахунок пневмопристрою
3.3.1 На номінальному режимі роботи двигуна
3.3.2 На перехідних режимах роботи двигуна
3.4 Розрахунок та вибір пружини
Висновки
Список використаної літератури
Додатки

Чертежи проекту:
1. Схеми регулювання подачі палива та повітря для дизелів з надуванням;
2. Пристрій для регулювання тиску надування двигуна з газотурбінним турбокомпресором;
3. Механізм виконавчий пневмопристрою для регулювання тиску надуву
4. Складальний кресленик турбокомпресора
5. Деталювання (7 листів) 

Вихідні дані для проєкту:
вид роботи – удосконалення трактрного двигуна з турбонадуванням шляхом розробки пристрою регклювання тиску надування на перехідних режимах; 
умови – центр України, 
марка трактора – МТЗ-82; 
марка двигуна – Д-245; 
вид палива – стандартне дизельне паливо; 
завдання – забезпечити роботу турбодизеля на перехідних режимах без димного згорання; 
експлуатаційна маса трактора – 3600 кг, 36 кН; 
методичні вказівки до виконання дипломних проєктів.

У зв'язку з високими показниками паливної економічності та можливістю форсування шляхом газотурбінного надування (ГТН), дизелі залишаться основним джерелом енергії на всіх тракторах.
Бензинові двигуни хоча і поступаються деякими характеристиками перед дизельними, однак перші мають незаперечні переваги: доступність в обслуговуванні та ремонті, дешевші запасні частини і вузли паливної апаратури, краща приємистість на перехідних режимах, тому бензинові двигуни залишаються основним джерелом енергії на автомобілях.
Тому задача освоєння методики розрахунку дизельних двигунів з надуванням та оптимізація їх параметрів є актуальною.
Для раціонального використання енергії згорання палива та досягнення найкращих тягово-динамічних та економічних якостей тракторів, необхідно також допрацювати систему живлення двигунів з надуванням у напрямку синхронізації кількості палива та кількості свіжого заряду повітря саме на перехідних режимах.
З цією метою розглядається схема копменсування кількості свіжого заряду, що поступає до циліндрів двигуна на перехідних режимах, коли частота обертання двигуна унаслідок різкого збільшення подачі палива збільшуються, а подача повітря відстає унаслідок його інерційності.
В дипломній роботі пропонується використати компенсування нестачу свіжого заряду робочого тіла на перехідних режимах шляхом підмішування відпрацьованих газів, тобто рецеркуляції.
Основна ідея компенсації за рахунок рецеркуляції відпрацьованих газів полягає у відомому тверджені, що у відпрацьованих газах при неповному згоранні, що часто буває на перехідних режимах, є вільний кисень який не вступив в реакцію горіння через велику швидкість протікання процесів саме на цих режимах роботи двигуна.
Таким чином наявність вільного кисню у відпрацьованих газах, що рециркулюються, дає можливість компенсувати недостачу свіжого заряду на перехідних режимах.
Вданій роботі виконуються з детальним описом та супроводженням графічної частини, всі необхідні розрахунки для переобладнання двигуна з надуванням пристроєм для регулювання тиску надування.

ВИСНОВКИ
1. Виходячи з огляду літературних джерел, прийнята оптимальна схема регулювання тиску надуву при роботі дизеля з турбонадувом, а саме – рецеркуляція газів на перехідних режимах з пневматичним приводом запірного елементу, що дає можливість покращити приємистість двигуна і зменшивши викиди відпрацьованих газів в атмосферу.
2. Застосування даного пристрою дає можливість зменшити димність згорання при роботі двигуна на перехідних режимах, які складають для сільськогосподарських тракторів 80 – 90% від загального часу роботи, сприяє зменшенню коксування деталей циліндро-поршневої групи, а отже збільшенню строку експлуатації двигуна.
3. Для роботи двигуна Д-245 з пристроєм для регулювання тиску надуву, розроблено зміни в будові системи живлення, а саме змінено конструкцію турбокомпресора що обладнаний вказаним пристроєм;
4. Проведений тепловий розрахунок показав:
а) розрахункова потужність двигуна складає відповідно 115 КВт при номінальній швидкості обертання колінчастого вала n = 2200 об/хв.
б) розрахунковий крутний момент при номінальному режимі двигуна складає 499,2 Н·м.
г) розрахункова годинна витрата палива при номінальному режимі двигуна складає 27,37 кг/год
ґ) розрахункова питома витрата палива складає 238 г/кВтгод.
Отже, виходячи з теплового розрахунку, ефективність роботи двигуна дозволяє при одному і тому ж робочому об’ємі збільшити потужність від 73,5 до 115 кВт. То ж, з міркувань довговічності роботи двигуна, можна зменшити потужність шляхом зменшення годинної витрати палива.
5. Розглянута кінематика роботи пристрою для регулювання тиску надуву, розраховані сили, що діють на механізм приводу пристрою на різних режимах. На основі даних силового розрахунку розраховано та вибрано пружину, яка приводить в дію запірний елемент пристрою під час перехідних режимів.