Details

Данная работа посвящена исследованию влияния конструктивных характеристик поршня бензинового двигателя на показатели его работоспособности, в частности оптимизации поршневой конструкции двигателя с целью повышения технико-экономических показателей двигателя. Задачи, которые решались в процессе исследования: 1. Изучение методики расчета и выбор программных продуктов для дальнейшего расчета двигателя. 2. Выполнение расчета рабочего процесса ДВС и его оптимизации, формирование динамического и прочностного расчетов двигателя. 3. Разработка численных моделей вариантов поршня бензинового двигателя с учетом современных тенденций. Объектом исследования стал прототип модифицированного двигателя AMG M177 концерна Мерседес с рабочим объемом 4,0 литра, эффективной мощностью 320 кВт. Для расчета были взяты основные конструктивные соотношения и параметры работы двигателя. В ходе исследования была проведена оптимизация конструкции поршневой группы. Учитывая ограничения, которые были поставлены при решении задачи, а именно требования сохранения работоспособности конструкции на основных расчетных режимах, удалось минимизировать массу поршня при сохранении обязательных конструктивных элементов.

This work is devoted to the study of the influence of the design characteristics of a gasoline engine piston on its performance indicators, in particular, optimization of the engine piston design in order to improve the technical and economic performance of the engine. Tasks that were solved in the course of the study: 1. Analysis of the features of piston structures of high-speed engines. 2. The study of the calculation methodology and the choice of software products for further calculation of the engine. 3. Calculation of the working process of the internal combustion engine and its optimization, the formation of dynamic and strength calculations of the engine. 4. Development of numerical models of variants of the piston of a gasoline engine, considering modern trends. The object of the study was a prototype of a modified Mercedes AMG M177 engine with a working volume of 4.0 liters, an effective power of 320 kW. To calculate the thermal stress-strain state of the piston group, the main design relationships and operation parameters of this engine were taken. In the course of the study, the design of the piston group was optimized. Considering the limitations that were set when solving the problem, namely the requirement to maintain the operability of the structure in the main design modes, it was possible to minimize the mass of the piston while maintaining the required structural element.