Details

В работе спроектирован рядный шестицилиндровый автомобильный дизельный двигатель с турбонаддувом мощностью 170 кВт при частоте вращения коленчатого вала 4000 об/мин, степенью сжатия ε = 18, рабочим объёмом цилиндра Vh = 0,5 л (6 цилиндров), коэффициентом избытка воздуха α = 2,0 и максимальным давлением цикла pz = 15 МПа. Расчёт рабочего процесса выполнен по методу Гриневецкого–Мазинга и позволяет оценить особенности смесеобразования, тепловыделения, показателей экономичности и экологических характеристик двигателя. Расчёт агрегата турбонаддува определяет параметры наддувочного воздуха, включая давление наддува и снижение температуры воздуха в охладителе на ΔTk = 50 К. Исследование динамики кривошипно-шатунного механизма направлено на определение газовых и инерционных сил, а также суммарных нагрузок на элементы КШМ при различных частотах вращения. Прочностной расчёт коленчатого вала и шатуна подтверждает надёжность конструкции при действии указанных нагрузок с запасами прочности, соответствующими эксплуатационным требованиям. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании, модернизации и оценке ресурса автомобильных дизельных двигателей аналогичного класса.

An inline six-cylinder turbocharged automotive diesel engine with a power output of 170 kW at a crankshaft speed of 4000 rpm has been designed. The engine features a compression ratio of ε = 18, a cylinder displacement of Vh = 0.5 L (6 cylinders), an excess air coefficient of α = 2.0, and a maximum cycle pressure of pz = 15 MPa. The working process calculation was performed using the Grinevetsky– Mazing method and enables evaluation of the mixture formation characteristics, heat release, fuel efficiency, and emission performance of the engine. The turbocharger unit calculation determines the parameters of the charge air, including the boost pressure and the charge air temperature reduction in the intercooler of ΔTk = 50 K. The crankshaft mechanism dynamics analysis is aimed at determining the gas and inertia forces, as well as the total loads acting on the crank mechanism components across a range of operating speeds. The strength analysis of the crankshaft and connecting rod confirms the structural integrity of the design under the specified loads, with safety factors meeting operational requirements. The results obtained may be applied in the design, modernization, and service life assessment of automotive diesel engines of a comparable class.