1 Оцінка й вибір параметрів двигуна

Виходячи з умов завдання (ефективна потужність Ne=220 кВт) як прототип можуть бути розглянуті наступні двигуни: Detroіt Dіesel MBE 900, Mercedes-Benz OM906LA150 і СМД–31 ВАТ "Серп і молот". Коротко розглянемо кожний з двигунів: 1. Detroіt Dіesel MBE 900 – рядний шестициліндровий чотиритактний автотракторний дизель. Випускається в різних модифікаціях з потужністю від 138 до 255 кВт. Для зниження викидів NOx у двигуні використається система рециркуляції відпрацьованих газів з електронним керуванням і система нейтралізації. За даними виробника дизель оснащений системою високопродуктивного наддуву, що дозволяє знизити витрату палива. Випускається в США. 2. Mercedes-Benz OM906LA150 – рядний шестициліндровий чотиритактний автомобільний дизель, оснащений електронною системою й насосами-форсунками з електронним керуванням. Призначення: автомобільний, автобусний та тракторний. Випускається в Німеччині. 3. Дизель СМД-31 виробництва ВАТ "Серп і молот", автобусна модифікація чотиритактних шестициліндрових двигунів сімейства 12/14. Двигун у базовому виконанні має потужність 190 кВт при частоті обертання колінчатого вала 2000 хв-1. Має резерви для форсування для одержання заданої потужності. Проаналізувавши представлену інформацію, у силу нижче перерахованих причин, як прототип обираємо дизель СМД-31. - двигун випускався в Харкові, отже, не виникне проблем з одержанням дозволу на його виробництво, а також з поставкою комплектуючих (на відміну від всіх розглянутих вище двигунів); - двигун добре знайомий на станціях технічного обслуговування й ремонту. Завжди в наявності усі запасні частини;

- при всіх достоїнствах розглянутих двигунів, вони володіють одним, але дуже важливим недоліком: високою вартістю. Вартість дизеля John Deere у кілька разів перевищує вартість двигуна СМД–31; - двигун, зроблений на території України, за інших рівних умов, буде мати меншу вартість, тому що в неї не буде включене мито; - випуск даного двигуна на території України вплине на економічну ситуацію в регіоні, дозволить створити нові робочі місця, підвищити конкурентоспроможність галузі й збільшити рентабельність деяких галузей народного господарства України.

1.1 Число та розташування циліндрів

При виборі числа циліндрів варто враховувати їхній вплив на масові й габаритні показники двигуна, діаметр циліндра, урівноваженість сил інерції мас, що рухаються, рівномірність обертання колінчастого вала, теплову напруженість деталей камери згоряння. Зі збільшенням числа циліндрів можливо зменшити діаметр циліндра, поліпшити врівноваженість і рівномірність ходу двигуна, при цьому поліпшується охолодження поршневої групи. При однорядному розташуванні циліндрів довжина двигуна трохи збільшується, а висота двигуна і його ширина зменшуються.

Число циліндрів двигуна Z, пов'язане безпосередньо з діаметром циліндра, визначається заданими розмірами двигуна ступенем рівномірності крутного моменту, тепловою напруженістю поршневої групи, урівноваженістю сил інерції мас, що рухаються, умовами виробництва двигунів (при великій кількості циліндрів і меншому діаметрі знижується вартість виготовлення двигуна, особливо у випадку багатосерійного виробництва) і іншими факторами.

Число циліндрів у виконаних конструкціях перебуває в межах 1-24. Як правило, в однорядних конструкціях Z = 4 - 10, у багаторядних конструкціях 4-20. Зміна числа циліндрів (при даній потужності) впливає на механічний та індикаторний ККД двигуна. У багатоциліндрових конструкціях при збільшенні Z розміри циліндра та усього двигуна зменшуються, знижується також маса рухомих деталей, що дозволяє підвищити частоту обертання колінчастого вала без перевищення допустимих напружень у деталях.

Кількість циліндрів розраховується по формулі:

де Ne – ефективна потужність, що дорівнює 205 кВт;

Ре - середній ефективний тиск, що дорівнює 1,2947 МПа;

n – частота обертання колінчатого вала двигуна, що дорівнює

2000 хвˉ¹;

Vh – робочий об'єм циліндра, що дорівнює 1,58310ˉ³м³.

Приймаємо число циліндрів z=6.