| CATEGORII DOCUMENTE |
| Aeronautica | Comunicatii | Electronica electricitate | Merceologie | Tehnica mecanica |
La proiectarea motorului cu ardere interna solutia constructiva adoptata pentru chiulasa depinde: de tipul motorului; tipul racirii, forma camerei de ardere; numarul si amplasarea supapelor si a arborelui de distributie; numarul si amplasarea canalelor de admisie si evacuare; amplasarea bujiilor sau a injectoarelor, si eventual de amplasarea unor dispozitive de usurare a pornirii motorului.
|
Fig.7.1. Camera de ardere tip pana |
|
Fig.7.2. Camera de ardere tip acoperis |
La motoarele pentru autoturisme si autoutilitare se folosesc in general chiulase monobloc, chiulasele individuale fiind utilizate la motoarele cu aprindere prin comprimare de mare putere si la motoarele racite cu aer.
La motoarele cu aprindere prin scanteie, solicitarile mecanice fiind relativ mici, se adopta solutia cu chiulasa monobloc. Camerele de ardere cu larga raspandire datorita performantelor energetice obtinute si a nivelelor de noxe scazut sunt: de tip pana (fig.7.1), in acoperis (fig.7.2), sau semisferica (fig.7.3).
La motoarele cu aprindere prin comprimare pentru autoturisme se utilizeaza chiulase monobloc sau pentru un grup de cilindri. La motoare cu alezaje mari de 130 [mm] se utilizeaza chiulase individuale care au avantajul unor tensiuni termice mai reduse.
La motoarele cu injectie directa chiulasele au o constructie relativ simpla deoarece camerele de ardere sunt amplasate in pistoane (fig.7.4).
Utilizarea camerelor de ardere divizate complica constructia chiulasei. Camerele de vartej se realizeaza din doua parti: partea superioara se toarna impreuna cu chiulasa; partea inferioara se constituie ca o piesa separata confectionata din otel termorezistent sau material ceramic (fig.7.5).
Camerele de preardere sunt realizate din otel termorezistent, ca o piesa separata fata de chiulasa (fig.7.6).
Constructia chiulaselor la motoarele in patru timpi prezinta particularitati comune indiferent de tip.
Canalele de admisie trebuie sa posede o geometrie si un traseu care sa asigure umplerea cat mai buna a cilindrilor cu incarcatura proaspata, de asemenea sa genereze si sa organizeze miscarea incarcaturii din cilindru.
|
Fig.7.4b. Camera de ardere la MAC cu injectie directa |
|
Fig.7.5. Camera de vartej |
La proiectarea canalelor de admisie se tine seama de reducerea pierderilor gazodinamice, aceasta realizandu-se printr-o sectiune variabila descrescatoare spre poarta supapei, iar raza de curbura spre poarta supapei se adopta 0,5.0,6 din diametrul talerului supapei.
|
Fig.7.3. Camera de ardere de tip semisferic |
|
Fig.7.4a. Camera de ardere la MAC cu injectie directa |
La motoarele cu aprindere prin scanteie cu carburator canalele de admisie si evacuare se dirijeaza pe aceiasi parte a chiulasei pentru a favoriza vaporizarea combustibilului. In cazul injectiei cu benzina si la motoarele cu aprindere prin comprimare canalele de admisie se dirijeaza pe o parte, iar cele de evacuare pe cealalta parte a chiulasei.
La proiectarea camasii de apa se tine seama ca trebuie sa se gaseasca acele solutii constructive care sa asigure racirea pe o suprafata cat mai mare a camerei de ardere, canalului de evacuare, bosajelor ghidului supapei de evacuare, bujiei sau injectorului.
La nivelul chiulasei circuitul de racire trebuie sa fie simplu fara ramificatii importante si sa asigure o viteza de-a lungul peretilor de minim 15 [m/s].
|
Fig.7.6. Chiulasa cu antecamera |
La proiectarea chiulasei trebuie sa se tina seama de asigurarea rigiditatii acesteia in acest scop, la adoptarea peretelui de asezare cu blocul cilindrilor se au in vedere valori de (0,08.0,10)D iar pentru ceilalti pereti de 5.7 [mm], luand in considerare ca element principal valoarea dimensionala a alezajului.
Schimbul de gaze prezinta pentru motor o importanta deosebita, iar etansarea supapelor un aspect particular, la chiulasele la care scaunul supapei se prelucreaza direct, grosimea peretelui este de (0,08.0,10)dc (dc - dimetrul canalului de admisie si poarta supapei) iar inaltimea adoptata trebuie sa se incadreze in limitele (0,22.0,25)dc.
La chiulasele confectionate din fonta cenusie scaunele avomibile se utilizeaza numai pentru supapele de evacuare. Scaunele se monteaza cu o strangere mica pentru a asigura reparabilitatea chiulasei (0,045.0,115 [mm]).
La chiulasele realizate din aliaje de aluminiu se prevad in mod obligatoriu scaune de supapa din material termorezistent la ambele supape. Pentru proiectarea ghidului supapei de admisie si evacuare trebuie sa se respecte conditia de ghidare si de racire a tijei supapei, in acest sens, lungimea ghidului se adopta de peste sapte ori mai mare decat valoarea diametrului tijei supapei.
Cunoscand faptul ca ghidul supapelor se monteaza prin presare, ajustajul adoptat se situeaza in limitele (0,003.0,050)diametrul exterior al ghidului.
Avand in vedere conditiile grele de ungere, jocul dintre tija supapei si ghid se adopta intre (0,005.0,010)dts (dts - diametrul tijei supapei) pentru supapa de admisie si (0,008.0,120)dts pentru supapa de evacuare.
Grosimea peretelui chiulasei pentru montajul ghidului supapei se prevede la 2,5.4,0 [mm].
La motoarele racite cu aer chiulasele se executa individual.
|
Fig.7.7. Chiulase racite cu aer |
Proiectarea chiulasei motorului racit cu aer trebuie sa asigure conditia de a dirija aerul spre camera de ardere.
Pentru a usura accesul aerului la camera de ardere la M.A.S. se adopta camera semisferica (fig.7.7.)
In cazul M.A.C. racite cu aer se adopta injectia directa. Forma si dimensiunile nervurilor pentru racire se adopta pentru a asigura un camp uniform de temperatura si al carui nivel maxim sa nu depaseasca 500.530 [K] in zonele cele mai fierbinti. Pentru a realiza acest deziderat nervurile se dispun perpendicular pe suprafetele care trebuiesc racite.
Volumul camerei de ardere se calculeaza pornind de la raportul de comprimare adoptat in cadrul calculului termic si volumul generat de cursa pistonului.
(7.1.)
unde: Vc - volumul camerei de ardere;
Vs - volumul descris de piston;
e - raportul de comprimare.
Pentru motoarele cu aprindere prin scanteie si motoarele cu aprindere prin comprimare cu injectie directa in functie de volumul si forma camerei de ardere se pot determina dimensiunile constructive ale camerei de ardere.
In cazul camerei de preardere dimensiunile principale se pot determina tinand seama de volumul camerei (format din doua semisfere si un cilindru) plus canalul considerat cilindric.
Camera de vartej prezinta un caz aparte deoarece trebuie sa tina seama de miscarea incarcaturii din camera ' W '.
(7.2.)
unde: wk - viteza unghiulara a aerului din camera de ardere;
w - viteza unghiulara a arborelui motor.
Viteza unghiulara de rotatie a incarcaturii in camera de turbulenta se determina din conditia egalitatii momentului cantitatii de miscare a aerului care se gaseste in camera de ardere, cu integrala momentului cantitatii de miscare a aerului care intra in camera de la inceputul procesului.
La proiectare se adopta raportul de vartej W = 25.40, iar pentru coeficientii de debit ai canalului de legatura m = 0,7.0,8, iar aria sectiunii canalului de legatura se situeaza intre 0,8.2,7% din aria capului pistonului.
Viteza incarcaturii proaspete prin canalul de legatura trebuie sa se situeze in limitele a 100.200 [m/s].
La proiectarea antecamerei se vor adopta valori pentru aria relativa dintre antecamera, camera principala si aria capului pistonului, cuprinse intre 1/100.1/400.
Aria sectiunii canalului de legatura se calculeaza in general cu formule empirice.
In timpul functionarii motorului, chiulasa suporta un complex de solicitari variabile in timp datorate: variatiei presiunii gazelor din cilindru, tensiunilor aparute la strangerea chiulasei pe bloc, tensiunilor termice remanente in chiulasa dupa turnare si tensiunilor termice determinate de incalzirea inegala a diferitilor pereti.
Se considera ca chiulasa este supusa la un ciclu de solicitare la oboseala, pentru a analiza aceste solicitari se considera chiulasa ca o placa echivalenta circulara incastrata la diametrul mediu de strangere al suruburilor pe fiecare cilindru.
Grosimea placii echivalente trebuie sa asigure rigiditatea chiulasei reale. Cercetarile experimentale au aratat ca luarea in considerare la stabilirea rigiditatii a grosimii reale si a intariturilor datorate canalelor si peretilor interiori se evalueaza printr-un spor de rigiditate de 100%.
(7.3.)
Rezulta grosimea placii echivalente.
(7.4)
Placa echivalenta se considera ca fiind solicitata la o sarcina uniform distribuita pe suprafata delimitata de aria cilindrului (fig.7.8.)
|
Fig.7.8. Schema de calcul a chiulasei |
Tensiunile in sectiunea de incastrare sunt date de urmatoarele relatii:
[N/mm2] (7.5)
[N/mm2] (7.6)
unde: F = p D pg / 4 [N];
h - grosimea placii echivalente.
In centrul placii tensiunile se calculeaza cu relatiile:
[N/mm2] (7.7)
|
Politica de confidentialitate | Termeni si conditii de utilizare |
Vizualizari: 2359
Importanta: 
Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2024 . All rights reserved
