ило, в однорядних конструкціях Z = 4 - 10, в багаторядних конструкціях 4-20. Зміна числа циліндрів (при даної потужності) впливає на механічний і індикаторний ККД двигуна. У багатоциліндрових конструкціях при збільшенні Z розміри циліндра і всього двигуна зменшуються, знижується також маса рухомих деталей, що дозволяє підвищити частоту обертання колінчастого вала без перевищення допустимих напружень в деталях. При визначенні розмірів циліндра використовують дані про знаходяться в експлуатації двигунах і результати дослідів на одноциліндрових установках.
1.2 Середня швидкість поршня і частота обертання
Одним з основних параметрів, залежних від типу двигуна і його призначення, є швидкість поршня. З збільшенням середньої швидкості поршня підвищується теплова напруженість деталей двигуна (в першу чергу поршневої групи), збільшуються сили інерції, навантажують деталі кривошипно-шатунного механізму, а також знос підшипників колінчастого валу, гільзи, циліндра, підвищується швидкість газів в органах газорозподілу, внаслідок чого зростають гідравлічні опору в них.
У швидкохідних дизелях середня швидкість поршня лежить в межах 8-12 м/с.
Частота обертання п колінчастого вала сучасних двигунів становить 100-10000 об/хв і досягає в окремих випадках 12000 - 15000 об/хв і більше (малолітражні, гоночні автомобільні, мотоциклетні двигуни і т.д.).
Частота обертання вала стаціонарного двигуна, безпосередньо пов'язаного з електрогенератором, залежить від стандартного числа періодів змінного струму (50 періодів в секунду) при заданому числі пар полюсів електрогенератора. В останні роки спостерігається тенденція до відмови від значного підвищення частоти обертання двигунів. Підвищення частоти обертання дозволяє зменшити діаметр циліндра і хід поршня, і, отже, зменшити габарити двигуна і його вага. Однак при цьому зростають механічні втрати і сили інерції, зворотно-поступально рухомих мас, а, отже, підвищується знос двигуна. Частота обертання колінчастого вала є визначальною для моторесурсу двигуна. Тому число обертів двигуна вибирають, виходячи з призначення та умов його роботи. Для автотракторних дизелів частоти обертання лежать в межах 1500 ... 3000 хв -
1.3 Діаметр циліндра і хід поршня
Діаметр циліндра впливає на теплові втрати в охолоджуючу рідину, теплову напруженість поршня і головки циліндра, навантаження на кривошипно-шатунний механізм і підшипники. Цей параметр пов'язаний безпосередньо зі швидкістю поршня і потужністю двигуна. У високообертових двигунах значення S/D доцільно знижувати до певного межі для отримання помірної швидкості поршня, підвищення механічного ККД, зменшення розмірів в напрямку осі циліндра (особливо в двотактних двигунах) і підвищенні жорсткості колінчастого валу. Із зменшенням радіусу кривошипа збільшується перекриття шатунних і корінних шийок, крім того, знижується знос поршневих кілець. При менших S/D легше розмістити деталі механізму газорозподілу в кришці циліндра. Однак із зменшенням S/D збільшується довжина двигуна. При цьому знос гільз майже не зменшується, так як він пропорційний частоті обертання валу і практично не залежить від ходу поршня. У двотактних двигунах з прямоточною схемою газообміну при низьких S/D погіршується якість процесу газообміну. Слід зазначити, що значення сил, діючих на вузли, визначаються більшою мірою діаметром циліндра і в меншою ходом поршня.
В існуючих конструкціях автотракторних дизелів S/D знаходитися в межах 1,6 ... 0,85. Ставлення ходу поршня до діаметру циліндра (S/D) є одним з основних параметрів, визначальних розміри і масу двигуна. Зменшення відносини S/D дозволяє збільшити число обертів двигуна без зростання середньої швидкості поршня, підвищити коефіцієнт наповнення, знизити теплові втрати в охолоджуючу рідину, збільшити перекриття шатунних і корінних шийок, і тим самим, підвищувати жорсткість колінчастого валу. Однак при цьому збільшується довжина і вага рядного двигуна. <В
1.4 Довжина шатуна
Довжина шатуна L визначається з співвідношення О» = R/L, де R-радіус кривошипа. При збільшенні R (укорочений шатун) зростає максимальний кут відхилення шатуна, що змушує в нижній частини циліндра робити вирізи, підвищується бічний тиск на стінку циліндра, в зв'язку з чим зростають втрати на тертя і крім того збільшуються сили інерції другого порядку, зменшується висота двигуна, вага двигуна і вага шатуна. Подовження шатуна дає зменшення кута нахилу, однак це призводить до збільшення його маси, а, отже, сил інерції.
1.5 Ступінь стиснення
Ступінь стиснення є одним з основних параметрів, від яких залежить економічність двигуна. Із збільшенням Оµ збільшується індикаторний і ефективний ККД двигуна. Однак зростання Оµ обмежується зменшенням міцності деталей і зростанням механічних втрат в двигуні.
Ступінь стиснення Оµ в дизелях з безпосереднім уприскуванням з...
