Введение к работе
Актуальность. Одной из оснозинх задач, стоящих перед двигате-аестроением, является обеспечение народного хозяйства а'нсокозконо-личными, належними и долговечными в эксплуатации дизелями.
Видная роль в решении отмеченной задачи отводится далънейше-№ развитию выпускаемых ПО "Коломенский завод*' семейств среднеоборотных четырехтактных дизелей, в том числе п дизелей типа ЧІІ 30/38, модификация которых охватывают широкий диапазон мощностей и отличаются высокими техняко-зковомнчесгшми показателями. При этом одним из перспективных направлений работ по дальнейшему по-вывзнию топливной экономичности дизелей типа 6ЧН30/38, наряду с улучшением процессов смесеобразования, сгорания, теплопередачи, характеристик систем и агрегатов наддува, является улучшение га- ' зообменннх процессов в цилиндрах, достигаемое за счет оптимизации конструктивных параметров каналов в кришках цилиндров, выпускных и впускных коллекторов, а такке повышения эффективности функционирования кулачкового механизма газораспределения (КМГР). Это объясняется потребностью увеличения "время-сечение" клапаяо-(ВС) при осуществлении соответствующего основным тенденциям развития двигателестроения повышения уровня форсирования дизелей по среднему эффективному давлению. При этом большое внимание уделяется обеспечению приемлемых динамических характеристик клапанного привода, определяющих работоспособность КМГР и дизеля в целом.
Изложенное свидетельствует об актуальности теш диссертационной работа, направленной на повышение топливной экономичности среднеоборотного дизеля 6ЧН30/33 за счет совершенствования КМГР на основе рационального методического обеспечения.
Цель диссертационной работы; Разработка комплексной методики и математической модели для совершенствования (проектирования и исследования) высокоэффективных КМГР, применение которых на среднеоборотных дизелях позволит добиться улучшения их топливной экономичности. Для ее достижения решались следующие задачи:
определение основных тенденций совершенствования КМГР с целью достижения высоких значений ВС клапанов и обоснованный выбор направления для реализации в /анной диссертации;
анализ существующих методических подходов, методик и формирование критериальных условий для оптимизационного проектирования
кулачков клапанного привода; .;
разработка методики проектирования кулачков привода клапанов
предельной эффективности; проведение на базе разработанной мето
дики расчетных исследований по оценке-резервов повышения эффек-
' тивяости оптимизируемых КМГР за счёт применения кулачков с новы
ми профилями; ' . '
, разработка и защита новизны базовой рациональной методики пр филирования кулачков для механизмов с роликовыми толкателями,обе печивающих высокую эффективность ОСТР по БС клапанов и приемлемы динамические характеристики привода;
разработка методики аналитического определения кинематически характеристик выпускных клаяанов дизеля 6 ЧН 30/38, основанной н методе проекций замкнутого векторного контура на координатные ос
построение динамической модели/ДМ/ к разработка соответствую щей математической модели для исследований условии работы КМГР. и получения реальных законов движения клапанов; выработка рекомендаций по определению основных параметров инерционных, жесткосгнь и демпфирующих параметров моделей;
разработка на основании математического описания.комплексного методического обеспечения математической модели для проектирс вания и исследования высокоэффективных КМГР, отвечающей требованиям к методическому обеспечению САПР ДВС;
проектирование опытных кулачков привода клапанов дизеля 6 ЧЕ 30/38; изготовление опытных кулачков и проверка их зффективності на двигателе.
Научная новизна - заключается в представленных в работе: ,
математическом описании для проектирования кулачков клапанне го привода предельной эффективности; .
разработанной базовой методике 'рационального профилирования высокоэффективных кулачков для механизмов с роликовыми толкателя ми (новизна получаемого профиля защищена заявкой Тр. 46449І7/26-0Є решение о выдаче а.о. от 27.06.89);
методическом.обеспечении базовой рациональной методики для проектирования высокоэффективных КМГР с учётом налагаемых ограні чеши (обобщенные математические модели для ограничительных и к] теркальных показателей);
разработанной комплексной математической модели для проектирования и исследования высокоэффективных КМГР, реализуемой.на Э] типа ЕС.
Практическая ценность - впервые получены обобщенные матема-
тческие модели для проектирования кулачков предельной эффектив-
)сти, а также кулачков, профилируемых по базовой методике. Для
альнейшего повышения эффективности КМГР разработаны (в соавтор-
гвэ) новые их конструкция с гидравлическими элементами (заявки
М44768/25-06, решение о выдаче а.о. от 29.03.89,)Ь М25288/25-05,
заёнке о выдаче а.с. от 30.03.89); .
передана ПО "Коломенски завод" математическая модель для премирования и исследования высокоэффективных КМГР;
выполнено проектирование и изготовление опытных кулачков при-ода клапанов дизеля 6 ЧН 30/38, а также экспершентальная провер-а на двигателе, подтвердившая их эффективность.
Основные результаты диссертационного исследования получены ри выполнении хоздоговорных работ с Отделом главного конотрук-ора по машиностроению (ОГКМ) ПО "Коломенский завод". Экономичес-:ий эффект от внедрения результатов работ автора в разработки (ГКМ ПО "Коломенский завод" в соответствии с актами внедрения сос-'авил 260 тыс. руб.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и ібеувдались 'на научно-методических семинарах кафедр "Теория меха-іизмов и детали машин" и "Те логехника и тепловые двісгагеяи" ШіГа ш, С. М.Кирова (IS88, IS89, 1930 гг.), научно-технических конференціях ХЇЇИ им.В.И.Ленина (секция ЛВС, 1989), ХШГа им.С.М.Кирова [1988, 1989 гг.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ,
юяучено 3 положительных решения ВНШГПЭ'на выдачу авторских сви-
іетельств. .