calculul si constructia ar

7/30/2019 calculul si constructia AR

1/46

Tema proiectului:

Sa se efectueze calculul termic si organologic pentru un M.A.S cu 4cilindri in linie in 4 timpi cu aspiratie normala racit cu lichid destinattractiunii rutiere si avand:

n 6000rot

min

Pe 33 kw

D 70 mm

S 62 mm

9.4 unde, n- turatia motoruluiPe - puterea motorului

D - diametrul cilindruluiS - cursa pistonului

- raportul de comprimare

1.Parametrii geometrici ai motorului

[l] - cilindreea unitaraVs

D2

4S 10

6( )

Vs 0.239 [l]

Vt 4 Vs [l]

Vt 0.954 [l ] -ci lindreea totala


2/46

Vca

Vs

1( ) - volum camera de ardere [l]

Vca 0.028 [l]

Va Vca Vs

Va 0.267 -volum total [l]

Va

V

ca

9.4

pmS n

3010

3( ) m/s -viteza medie a pistonului

2.Calculul termic

p0 1 [bar] -presiunea normala

T0 298 [k] -temperatura normala

pr 1.15 p0 -presiunea gazelor reziduale

pr 1.15 [bar]

Tr 1000 [k] -temperatura gazelor reziduale

r 0.06 -coeficientul gazelor reziduale

pa 0.15 p0 0.15 [bar]

T 10 [k]

Admisie:

pa p0 pa Ta

T0 T rTr

1 r [k]


3/46

Comprimare:

nc 1.35 -coeficient politropic pentrucomprimarepc pa

nc

pc 17.504 [bar] - presiunea la sfarsitul comprimarii

Tc Ta nc 1

Tc 760.566 [k] - temperatura la sfarsitul comprimarii

Ardere:

Ipoteze fundamentale de calcul:- capacitatile calorice specifice depind numai de timp- arderea se desfasoara dupa evolutii simple

(izobare,izocore,izoterme)- pentru M.A.S - izocor- compozitia fluidului motor la sfarsitul arderii depinde de

coeficientulde exces de aer ""

-pentru >=1 produsele de aer sunt: - CO2

- H20-O2-N2

- -pentru


4/46

M1 - nr de kmoli de amestec proaspat ce participa la reactie

M1 L01

MT

M1 0.491 [kmol/kg comb]

M2 - nr de kmoli de produse rezultate din ardere

k 0.45

M

CO2

C

12

21

1 k

0.21 L0

0.064

MH2OH

22 k

1

1 k 0.21 L0 0.068

MN2 0.79 L0 0.381

MCO 21

1 k 0.21 L0 0.007

MH2 2 k1

1 k 0.21 L0 0.003 MO2 0.21 L0 1( ) 0.005

M2C

12

H

2 0.79 L0

M2 0.523 [kmol/kg comb]

Coeficientul variatiei molare a amestecului proaspat, 0

0

M2

M1

1.066

Coeficientul variatiei molare a amestecului real, R

r - coeficientul gazelor rezidualeR

0 r

1 r1.062

r 0.06


5/46

Caldura molara medie la volum constant a amestecului de lucruinainte de ardere

de la T0=298 pana la Tc

mCv'( ) 4.7 0.6 Tc 103( )

5.156

Caldura molara medie la volum constant a produselor de ardere- de la T0=298 pana la Tz

Tz 2500 [k]

mCvCO2

9.2 0.8 103( )

Tz

11.2

mCvH2O 5.7 1.2 103( )

Tz 8.7

mCvH2 4.4 0.5 103( )

Tz 5.65

mCvN2 5.1 0.4 103( )

Tz 6.1

mCvCO 5 0.5 103( )

Tz 6.25

mCv''( )1

M2

MCO2 mCvCO2 MH2O mCvH2O MH2 mCvH2 MN2 mCvN2 MCO mCvCO

7.058

Caldura molara medie la presiune constanta a produselor de ardere

mCp'' 1.985 mCv'' 9.043 kcal/kmol.K

Se defineste coeficientul de utilizare a caldurii pentru perioadaarderii, z, ca raportul dintre cantitatea de caldura folosita pentru

cresterea energiei interne a fluidului si efectuarea de lucru mecanic inperioada de la inceputul arderii si pana la sfarsitul ei in punctul z, siputerea calorifica inferioara combustibilului

adopt

z 0.85


6/46

Calculul puterii calorice superioare combustibilului

Hs 8100 C 30000 H 11177.4 [kcal/kg comb]

Calculul temperaturii Tz la sfarsitul arderii

Tz

z

Hi 28560 1 ( ) L0

L01

MT

1 r

mCv' Tc 298

R

mCv''298

Tz 2747.439 [k]

Calculul presiunii pz la sfarsitul arderii

R

Tz

Tc

pz pc raportul de crestere a presiunii

3.836

pz 67.153 [bar]


7/46

Calculul procesului de destindere

-este evaluata printr-o evolutie politropica, cu exponent politropic, notat md

adopt md 1.25

Relatia de calcul pentru presiunea si temperatura la sfarsitul curseide destindere

Td

Tz

md 1pd

p

z

md

pd 4.08 [bar] Td 1569.084 [k]

Cunoscand presiunea si temperatura gazelor la sfarsitul cursei dedestindere ,pd si Td se poate verifica temperatura gazelor reziduale. Se

admite ca destinderea de la presiunea pd la presiunea preste o evolutie

politropica cu exponentul constant 1.5. Se obtine:

Tra Tr 1000 [k] - temperatura gazelor reziduale adoptate

Tr

Td

3pd

pr

Trc Tr 1028.791 [k] - temperatura gazelor reziduale

calculate

TTrc Tra

Trc

100

T 2.798 %


8/46

Trasarea diagramei indicate

Diagrama indicata a motorului cu ardere interna se construieste pebaza calculului proceselor de lucru. Se traseaza mai intai diagramnerotunjita, apoi se rotunjeste in raport cu cotele de reglaj ce se adopta.Trasarea se face in coordinate p V. Se allege o scara a presiunilor si oscara a volumelor.

In ceea ce priveste politropele de destindere si comprimare,deoarece in abscisa apare si cursa pistonului, se traseaza variatiapresiunilor in functie de cursa pistonului

grad

180

180 190 540

' 0.25

S 62

x ( ) S1 cos grad( )

2

'

4

'

4cos grad( ) cos grad( )( )

pcx - presiunea corespunzatoare deplasarii x a pistonului in timpul curseide comprimarepdx - presiunea corespunzatoare deplasarii x a pistonului in timpul cursede destinderePa - presiunea la sfarsitul cursei de admisiePz - presiunea teoretica la sfarsitul procesului de ardereX - cursa pistonului, masurata din P.M.I - unghiul de rotatie al arborelui cotit, considerat zero la inceputul ciclulmotor.' - raportul dintre lungimea bielei si lungimea bratului arborelui cotit

s - inaltimea cilindrului de diametru D (alezajul) si acelasi volum cu camede ardereIn timpul unui ciclu de functionare, arborele cotit efectueaza doua rotatiicomplete, deci unghiul variaza intre 0 si 720 grade.

mc nc sS

17.381 k1 pa S s( )

mc 260.072

k2 pz smd

816.969


9/46

1 180 190 360

pcx 1 k1x 1 s

mc

2 360 370 540

pdx 2 k2

x 2 s md

V ( ) Vca x ( ) D

2

4

10

6( )

3 0 10 180

pa1 3 pa

4 540 550 720

pc 17.504 pz 67.153

b 17.504 18 pz

z b( ) Vca

xr 4 0.16


10/46

00.0150.030.0450.060.0750.090.1050.120.1350.150.1650.180.1950.210.2250.240.2550.270.2850.30

3.5

7

10.5

14

17.5

21

24.5

28

31.5

35

38.5

42

45.5

49

52.5

56

59.5

63

66.5

70

pa1 3

pcx 1

pdx 2

V 3 V 1 V 2


11/46

Calculul parametrilor indicati si efectivi

pi - presiunea medie indicata pe ciclul pind 1.25

p'i

pc

1

nd 11

1

nd 1

1

nc 11

1

nc 1

[bar]

p'i 10.479

0 0.8

pi 0 pa pr 0.24r- coeficient de rotunjire

adopt

r 0.95

pi rp'i pi

pi 9.715 bar

Puterea indicata Ni

4 numarul de timpiNi

pi Vt n

225

Ni 61.814 [cp]

Randamentul indicat i

Li 14230 calculat din grafic

Hi

43500

i

Li

Hi

i 0.327


12/46

Consumul specific indicat gi R 29.27

0

p0

R T0

104

ma 28.95v 0.9

Log ma L0

gi 270000 v

Log pi

gi 205.522 [g/CP h]

Presiunea medie efectiva pe`este o presiune conventionala, constanta

ca marime care actionand asupra pistonului, in timpul cursei de detentaar produce un lucru mecanic egal cu lucrul mecanic efectiv al motorului

m 0.9 randamentul mecanic

pe m pi

pe 8.743 [bar]

Puterea efectiva Ne,este puterea transmisa de arborele motorconsumatorului

Ne

Vt pe n

900

Ne 55.632 [CP]

Consumul specific efectiv ge

ge

gi

m

ge 228.357 [g/CP h]


13/46

Consumul orar de combustibil Gt

Gt

Ne ge

1000

Gt 12.704 [kg/h]

Puterea litrica Nl

Nl

Ne

Vt

Nl 58.289 [CP/l]


14/46

Trasarea caracteristici i de turatie la sarcina totala

Caracteristica de turatie la sarcina totala delimiteaza toateregimurile posibile de exploatare ale motorului, si este necesara pentruefectuarea calculelor de tractiune si pentru estimarea performantelordinamice ale unui autovehicul aflat in stadiul de proiectare.

Caracteristica de turatie la sarcina totala reprezinta dependentain functie de turatie a puterii efective Pe momentului motor efectiv M.e,

consumului specific efectiv de combustibil ge si a consumului orar de

combustibil Ch in conditiile mentinerii in pozitia deschiderii maxime a

clapetei de acceleratie (la MAS), sau a organului de reglaj al debituluiciclic de combustibil (la MAC).

Pentru trasarea acestor variatii, se pot utiliza urmatoarele relatiiempirice:

nx 1000 1100 6600 a1 1 a2 1

Pex nx Pe a1nx

n a2

nx

n

2

nx

n

3

Mex nx 3 10

4 Pex nx

nx

gex nx ge 1.2 1.2nx

n

nx

n

2

Chx nx Pex nx gex nx

1000


15/46

nx

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

...

Pex nx 6.264

6.956

7.656

8.364

9.077

9.797

10.521

11.249

11.979

12.711

13.444

14.178

14.91

15.64

16.368

...

Mex nx 59.816

60.385

60.925

61.435

61.917

62.369

62.792

63.186

63.551

63.886

64.192

64.47

64.718

64.937

65.126

...

gex nx 234.7

231.465

228.357

225.376

222.521

219.794

217.193

214.719

212.372

210.152

208.059

206.092

204.253

202.54

200.954

...

Chx nx 1.47

1.61

1.748

1.885

2.02

2.153

2.285

2.415

2.544

2.671

2.797

2.922

3.045

3.168

3.289

...


16/46

0 2 103

4 103

6 103

0

10

20

30

Pex nx

Mex nx 2.62

gex nx 20

Chx nx 3

nx


17/46

Dimensionarea pistonului

D 70 [mm]

6.3 [mm]

L 70 [mm]

Hc 37 [mm]

Lm 49 [mm]

du 28 [mm]

B 24.5 [mm]

s 4.9 [mm]

a 2.94 [mm]

a 0.8 [mm]

Di 52.72 [mm]

H1 5.6 [mm]

h 2 [mm]H2 2.8 [mm]

d 17.5 [mm]

di 45.5 [mm]

l 59.5 [mm]


18/46

Verificarea pistonului la solicitari

Verificarea capului pistonului la solicitari termice

Ri 0.5 Di

Ri 26.36 [mm]

q - densitatea fluxului total de caldura

0.05 piston racit mediu

i 4 -cilindri

Hi 43929.5 [kJ/kg]

ge 300 [g/kWh]

q10

6 Pe Hi ge

i Ri2

3.6 103

q 691764.518 [W/m2]

qr 0.6 q

qr 415058.711

qa q qr

qa 276705.807

A. Pistonul neracit

155 -conductivitatea terminca a

materialuluiTr 103

qrRi2

4

Tr 73.836 [K]

B.Pistonul racit mediu

Ta 103

qa

Ta 11.247 [K]


19/46

Calculul eforturilor unitare termice pentru capul pistonuluisimplu rezemat

A.Varianta pistonului neracit

Eforturile unitare termice pe directie radiala, rsi pe directie

tangentiala t , nu se modifica pe directie axiala si se calculeaza:

p 21 106

- Coeficient de dilatare la 293-473 K

E 7.5 104

- modulul de elasticitate

rS

231 [mm]

r

p E

4 Tr 1

r2

Ri2

r 11.136 MPa

t

p E

4Tr 3

r2

Ri2

1

t 91.554 MPa

B.Varianta pistonului racit mediu

- apar eforturi termice si in directie axiala

- coeficientul contractiei transversale al materialului capulpistonului

0.35

rz

p E

2 1 ( )Ta

rz 13.626 MPa

tz

p E

2 1 ( )Ta

tz 13.626 MPa

rs r rz 2.49 MPa

ts t tz 105.179 MPa


20/46

C.Varianta racirii intense

- eforturile unitare nu se modifica in directie radiala, intrucat Tr= 0

ra

p E

2 1 ( )Ta 13.626

ta

p E

2 1 ( )Ta 13.626 MPa

Calculul eforturilor unitare termice pentru capul pistonuluiincastrat

A.Varianta pistonului neracit

RD

235 mm

k R Ri

R2

R

i

2

R2

Ri2

1.675

pp E Tr

2 1 k( )

p 25.013 [MPa]

ri r p

ri 36.149 MPa

ti t p

ti 116.566 MPa


21/46

B.Varianta racirii medii

Fibra exterioara Fibra interioara

rz

p E

2Ta 8.857 MParz

p E

2 Ta 8.857 MPa

ts ti tz 130.192 MPars ri rz 27.292 MPa

Fibra exterioara Fibra interioara

rz

p

E

2 1 ( )Ta 13.626 MPatz

p E2 1 ( )

Ta 13.626 MPa

rs ri rz 49.774 ts ti tz 102.94 MPaMPa

C. Varianta racirii intense

- pe fibra exterioara

ra 0.75p E

1 Ta 20.439 MPa

ta ra 20.439 MPa

-pe fibra interioara

ra 0.25p E

1 Ta 6.813 MPa

ta ra 6.813 MPa


22/46

Calculul efortului unitar rezultant

2.7 - masa specifica a materialului capului

jmax R n

30

2

1 '( ) 103

jmax 17271.808 [m/s2] - acceleratia maxima a pistonului

jz jmax 500 16771.808 [m/s2] - acceleratia pistonului in

momentul atingerii presiunii

maxime

1 6.3 [mm] - grosimea capului pistonului in centru

5.6 [mm] - grosimea capului pistonului la periferia sa

Relatii de calcul

r1max Tr

p E 3 k( )

4 1 k( )

p E

2Ta

3 1 ( ) Ri2

8 2

pa

10

p0

10

r1max 59.479

r1min Tr

p E 3 k( )

4 1 k( )

p E

2

Ta3 1 ( ) Ri

2

8 2

pz

10

p0

10

r1min 133.947

r2max Tr

p E 3 k( )

4 1 k( )

p E

2Ta

3 1 ( ) Ri2

8 2

pz

10

p0

10

r2max 25.775


23/46

r2min Trp E 3 k( )

4 1 k( )

p E

2Ta

3 1 ( ) Ri2

8 2

pa

10

p0

10

r2min 48.693

r3max Tr

p E

2 1 k( )

p E

2 1 ( )Ta

3Ri2

4 2

pz

10

p0

10 1 jz 10

r3max 66.553

r3min Tr

p E

2 1 k( )

p E

2 1 ( )Ta

3Ri2

4 2

pa

10

p0

10 1 jmax 1

r3min 43.77

r4max Tr

p E

2 1 k( )

p E

2 1 ( )Ta

3Ri2

4 2

pa

10

p0

10 1 jmax

r4max 6.255

r4min Tr

p E

2 1 k( )

p E

2 1 ( )Ta

3Ri2

4 2

pz

10

p0

10 1 jz 10

r4min 116.578

t3max Tr

p E k ( )

2 1 k( )

p E

2 1 ( )Ta

3Ri2

4 2

pz

10

p0

10 1 jz 1

t3max 56.324

t3min Tr

p E k ( )

2 1 k( )

p E

2 1 ( )Ta

3Ri2

4 2

pa

10

p0

10 1 jma

t3min 17.711


24/46

t4max Tr

p E k ( )

2 1 k( )

p E

2 1 ( )Ta

3Ri2

4 2

pa

10

p0

10 1 jm

t4max 48.555

t4min Tr

p E k ( )

2 1 k( )

p E

2 1 ( )Ta

3Ri2

4

2

pz

10

p0

10 1 jz

t4min 9.942


25/46

Adoptare material pentru piston

Marca aliajului: - eutectic

c 200 MPa - limita de curgere

1 100 MPa - rezistenta la oboseala la incovoiere,ciclualternant simetric

0 180 MPa - rezistenta la oboseala la incovoiere,ciclu pulsant

2 1 0

0 1 - coeficient de concentrare

a tensiunilor

0.111 1 - coeficient dimensional

0.9 - coeficient de calitatea suprafetelorz

1

c

11

c

z 0.778

v - amplitudinea eforturilor

m - efortul mediu

v1

r1max r1min

2

37.234 MPa

m1

r1max r1min

296.713 MPa

v1

m10.385 < z

c - coeficient de siguranta

c1

c

v1

m1

c1 6.531


26/46

v2

r2max r2min

237.234 MPa

m2r2max r2min

211.459 MPa

v2

m23.249

c2

c

v2 m2

c2 4.988

v3

r3max r3min

255.161 MPa

m3

r3max r3min

211.391 MPa

v3

m3

4.842

c3

c

v3 m3

c3 3.197


27/46

v4

r4max r4min

255.161 MPa

m4r4max r4min

261.417 MPa

v4

m40.898

c4

c

v4 m4

c4 3.672

v5

t3max t3min

219.306 MPa

m5

t3max t3min

237.018 MPa

v5

m50.522

c5

c

v5 m5

c5 7.823


28/46

v6

t4max t4min

219.306 MPa

m6

t4max

t4min

229.249 MPa

v6

m6

0.66

c6

c

v6 m6

c6 8.097


29/46

Verificarea regiunii port-segmenti

Solicitarile periculoase apar in primul umar de segment si insectiunea transversal prin capul pistonului, la nivelul canalului pentrusegmental de ungere, unde se evidentiaza zona slabita din cauza gaurilosau taieturilor practicate contra pompajului, sau pentru impiedicareaconductiei caldurii catre manta

Eforturile unitare maxime de incovoiere si forfecare se determina crelatiile:

umax

2.7pz

10 D a a( ) a a( )

2

D 2 a 2 a( ) H2

2

umax 34.284 [MPa]

umax

0.9pz

10 D a a( ) a a( )

D 2 a 2 a( ) H2

umax 8.556 [MPa]

rez umax2

4 umax2

rez 29.708

unde: D - alezajul cilindrului [mm], iar a [mm], a [mm], H2 [mm];a - grosimea radial a primului segment

a - jocul radial dintre segment si canalH2 - inaltimea primului umar de segment

Coeficientul de siguranta la oboseala pentru incovoiere

c

2 1

umax

c 4.773


30/46

Verificarea sectiunii transversale prin

canalu l segmentu lui de ungere

In sectiune transversal prin canalul segmentului de ungere se

dezvolta eforturi unitare mecanice periculoase, datorita micsorariisuprafetei, in urma prevederilor gaurilor care diminueaza pompajul uleiuluisau fantei pentru intreruperea fluxului de caldura spre mantaua pistonului.

Aceasta sectiune este solicitata variabil dupa un ciclu asimetric lacare valorile maxime si minime ale eforturilor unitare de comprimaretractiune se determina cu relatiile:

Vcp 42198.1 mm3

- volumul capului pistonului

Mcp Vcp

103

113.935 gdg 2 - diametrul gaurii

- masa capului pistonului

Acp

Di 2 s 2

4

Di2

4 4 s dg 847.791 mm

2

- aria capului pistonului

cmax

pz p0 10

D2

4 Mcp 103

jz

4 Acp27.775

cmin

pa p0 10

D2

4 Mcp 103

jmax

4 Acp2.389

v

cmax cmin

215.082

m

cmax cmin

212.693


31/46

ycmin

cmax

0.086

v

m

1.188

1c

11

c

0.778 fals


32/46

Verificarea umerilor pistonului

Umerii pistonului sunt solicitati variabil la incovoiere dupa un ciclu

alternant. In cazul in care se folosesc aliaje usoare, in umeri pot aparea sieforturi unitare de fretaj la rece, situatie in care pistonul trebuie incalzitinaintea montarii boltului

Presiunea conventional maxima ce se dezvolta in umeri prinapasarea boltului nu trebuie sa depaseasca anumite valori, pentru careuzurile devin inacceptabile

Se considera ca forta din bolt se distribuie uniform pe lungimeaumerilor pistonului, Eforturile unitare maxime si minime de incastrare secalculeaza cu relatiile

Ms 37.14

10000.1 [kg] - masa segmentilor

Mp

Mcp

10002 Ms 0.314 [kg]

xd

du

- masa pistonului echipat cu segmenti

pumax

pz p0

10

D2

4 jz Mp

4 d l B( )41.192 [MPa]

imax

pz p0 10

D2

4 jz Mp

Di B

2

du3

1 x4

l B( )30.15 [MPa]

[MPa]

imin

pa p0 10

D2

4 jmax Mp

Di B

2

du3

1 x4

l B( )8.2


33/46

v

imax imin

219.175 [MPa]

m

imax imin

210.975 [MPa]

- coeficientul de asimetriey

imin

imax

v

m1.747 z 0.778

c1

v m

4.439

Tu 150 [K] b 20.5 106

EB 12.5 104

B 0.25 B pTb

135 [K]

c 0.002 d 0.035 -jocul diametral intre bolt si umerila cald

r

c d p Tu b Tb 1 p Tu

r 0.028 -jocul diametral intre bolt si umeri la rece

pf - presinea de fretaj Dr

c d p Tu B Tb 1 p Tu

0.029


34/46

pf

Dr

d

du2

d2

du2 d2

E

d2

di2

d2 di2

B

EB

38.287 MPa

fe pf2 d

2

du2

d2

49.086 [MPa] - efort unitar de fretaj pe fibra

exterioara

- efort unitar de fretaj pe fibrainterioarafi pf

d

u

2d

2

du2

d2

87.372 [MPa]

T0 18 273 [K] - temperatura mediului ambiant

Tm >= T0

r

d r p 367.906 [K]


35/46

Boltul

Boltul este unul dintre organelle cele mai solicitate si mai

supuse uzurii, trebuie sa indeplineasca conditia de a avea o masa catmai mica posibila. Boltul suporta forte atat de marime variabila cat side sens alternativ.

Schema de incercare a boltului tinand cont de faptul ca in timpfunctionarii boltul este flotant atat in biela cat si in bosaje. Se conside

boltul ca o grinda simetrica rezemata la mijloc pe care sarcina sedistribuie uniform, in bosaje de asemenea sarcina se distribuie unifor

si liniar.Intrucat pe parcursul functionarii, boltul executa o rotatie

complete astfel incat un pct de pe suprafata exterioara va fi initial deforta maxima, cand se afla spre camera de ardere si de aceeasi fortcand se afla in partea de jos, eforturile fiind in acest caz egale dar d

semne contrare.

Mpe Mp 0.314 b B 28 mm

j 2 mm

al b 2 j( )

212 mm

Fmax

pz p0 10

D2

4 Mpe jz 20184.049 N

Fmin

pa p0 10

D2

4 Mpe jmax 5489.553 N

- presiunea dintre bolt si bosaj, pa

pa

Fmax

d 2 a 48.057 MPa


36/46

- presiunea dintre bolt si bucsa bielei, pb

dbe d 17.5 mm

dbi 0.65 dbe 11.375 mm

pb

Fmax

d dbe65.907 MPa

dbmin

Fmax

2 a b

1

pa

1

pb

13.966 mm

Calculul de verificare la incovoiere

dbi 11.375 mm a 12 mm

dbi

d0.65

d 17.5 mmd 17.5 mm

b 28 mmj 2 mm

w

32

d4

dbi4

d4

0.081

imax

16 Fmax1

2

2

3a b

4

d3

1 4

338.554

Mimax w imax 27.304

1 370 MPa 40Cr10 - materialul adoptat

1

1

2

min imax 338.554

v min 338.554


37/46

c

1

v

2.186

0.85 Fmax 1

2

d2

1 4

141.332

Presiunea conventionala maxima

p

m

Fmax

Lm D 10

0.588 MPa

Profilarea mantalei dupa date statistice

O metoda de profilare a mantalei la rece care ar permite obtinerea formei perfect

cilindrice la cald poate fi aplicata pentru pistoanele motoarelor usoare.

Conform acestei metode, capul si mantaua pistonului au forma cilindrica la cald,

aproximativ tronconica la rece. La pistoanele motoarelor usoare se introduce si o

corectie a formei mantalei in plan transversal, in sensul ca se construieste ovala la

rece, cu axa mare in planul de oscilatie al bielei, unde se dezvolta deformatiile

mecanice si dilatarile cele mai mici.

Se adopta jocul diametral la cald fata de cilindru in zona mantalei M [mm] si i

regiunea capului C

M 0.001 D 0.07

Cp 0.008 D 0.56

Se admite ca diferenta de temperatura la care se incalzeste cilindrul, T

c, la regim nominal, este cuprinsa intre limitele:

Tc 110 K

Diferentele de temperatura la care se incalzesc planul superior al capului pistonului,Tcp1,inceputul mantalei,Tm1,si baza mantalei ,Tm2


38/46

TCp1 200 c 11.5 106

Tm1 140 p 2.1 10 5

Tm2 100 Hcp H1 H H2 H H2

x4 H1 H H2 Hx1 H1

x2 H1 H x5 Hcp

x3 H1 H H2

Dcp1

D 1 c Tc Cp

1 p TCp1

TCp1 Tm1

Hcp

x1

69.28

Dcp2

D 1 c Tc Cp

1 p

TCp1

TCp1 Tm1

Hcp

x2

69.281

Dcp3

D 1 c Tc Cp

1 p TCp1

TCp1 Tm1

Hcp

x3

69.302

Dcp4

D 1 c Tc Cp

1 p TCp1

TCp1 Tm1

Hcp

x4

69.304

Dcp5

D 1 c Tc Cp

1 p TCp1

TCp1 Tm1

Hcp

x5

69.325


39/46

yLm

10

2 Lm

10 Lm

Dm y( )D 1 c Tc M

1 p Tm1

Tm1 Tm2

Lm

y

Dm y( )

69.819

69.825

69.831

69.837

69.843

69.848

69.854

69.86

69.866

69.872

D Dm y( )

0.181

0.175

0.169

0.163

0.157

0.152

0.146

0.14

0.134

0.128


40/46


41/46

i

i

ra


42/46


43/46

1 jmax 106

1 jz 106

1 jz 106


44/46

1 jmax 106

6

06

106

6

06

106


45/46

x 106

106


46/46

ula

o

calculul si constructia ar

Documents