CALCULULORGANOLOGIC Blocul motor si chiulasaBlocul de cilindri preia eforturile de explozie si fortele de inertie ale mecanismului biela manivela. Conditia esentiala pe care trebuie sa o aiba un bloc este aceea de a asigura o rigiditate maxima.Blocul de cilindri se realizeaza prin turnare. In ce priveste constructia se recomanda ca el sa fie realizat sub forma unui corp cu zabrele. Acestea vor fi constituite din nervurile piesei turnate, iar peretii vor fi atat de subtiri cat permite tehnologia de fabricare.

1.Calculul cilindrului motoruluiSe alege solutia constructiva cu camasa umeda.745900Calculul grosimii cilindruluiGrosimea cilindrului se determina considerindu-l ca un vas cu pereti subtiri supus la presiune interioara. In urma calculului termic am obtinut:D 88 : mmS 82 : mmpmax 12.08 : MPapmax 9.4 :In continuare se adopta pentru fonta cenusie: Fc280Pentru cilindrul din font t= 3859 [N/mm2]. t 59 :Nmm2Fig. 1Grosimea peretelui: 0.5 D pmaxt : 7.01 mm Se adopta 7 : mmD1 D 2 + : D1 102 mm Verificarea tensiunilor sumare:DmedD D1 +2: mm Dmed 95 mmTensiunea de intindere in sectiunea transversala estet 0.25 pmax Dmed : mm t 32 MPaTensiunea de incovoiere se calculeaza astfelW32D14D4D1 : W 46463.308 mm3Nmax 42781 : N h 27 : mmpg - presiunea maxim a gazelor [N/mm2]; d - grosimea peretelui cilindrului [mm]; Nmax - forta normal pe peretele cilindrului [Nm]; h - distanta din P.M.I. pn la axa boltului [mm]. iNmax h W: i 24.86 MPa t i + : 56.753 MPaTensiunea sumara totala nu trebuie sa depaseasca 59 MPa 2. Calculul pistonului Calculul de rezistenta al pistonului se face dupa stabilirea principalelor sale dimensiuni pe baza datelor statistice ale motoarelor existente si care s-au comportat bine in exploatare Fig.2 Dimensionarea pistonuluilungimea pistonului: H 1.03 D : H 90.64 mmlungimea mantalei: L 0.7 D : L 61.6 mminaltimea de protectie a segmentului de foc: h 0.09 D : h 7.92 mmdistanta dintre bosaje: b 0.39 D : b 34.32 mmgrosimea flancului: hc 0.045 D : hc 3.96 mmgrosimea capului: 0.15 D : 13.2 mminaltimea de compresie l1 0.62 D : l1 54.56 mmdiametrul interior di 0.76 D : di 66.88 mm Verificarea capului pistonului:Capul pistonului se verifica la rezistenta ca o placa circulara incastrata pe contur si incarcata cu o sarcina uniform distribuita. Solicitarea capului pistonului e data de formula:f 0.1875 pmax 1 ( ) di

_

,2 : f 40.432 MPa af 90...200 MPadi - diametrul interior al capului pistonului [m]; rl - efortul unitar(a=200300 105 [N/m2]); pgmax- presiunea maxim a gazelor din cilindrul motorului [N/m2]. Verificarea sectiunii slabite: Pistonulse verifica la compresiune in sectiunea A-A, deoarece forma constructiva, cu gauri in dreptul segmentului de ungere,duce la slabirea acestei sectiuniDc 71.75 : mm diametrul pistonului in zona segmentului de ungereAc Dc24 : Ac 4043.279 mm2c pmax D24 Ac :c 14.14 MPaEfortul unitar admisibil la compresie este ac=60-90 MPaVerificarea mantalei:Suprafata de frecare (ghidare) a pistonului se verifica la uzuraNmax 42781 NpNmaxD L : p 7.892 MPaValoarea maxima a presiunii nu trebuie sa depaseasca 0.3....0.6 MPa Determinarea diametrului pistonului la montaj:Diametrul pistonului la montaj se determina in asa fel incit sa asigure jocul la cald necesar functionarii normale - pentru aliaje din aluminiu - pentru fontap 17.5 106 :1Kc 10.7 106 :1K- pentru racirea cu apa Tc 373 : K temperatura cilindruluiTp 200 : K temperatura pistonuluiT0 288 : K- jocul pistonului la partea superioara s 0.184 : mm- jocul pistonului la partea superioara i 0.125 : mmDpD1 c Tc T0 ( ) + [ ] s 1 p Tp T0 ( ) +: Dp 88.032 mmDiD1 c Tc T0 ( ) + [ ] i 1 p Tp T0 ( ) +: Di 88.091 mmCalculul zonei port-segmentila incovoiered 81 :i2.88 pmax Dp2d2hc

_

,2 : i21.339 MPala forfecaref0.76 pmax Dp2

_

,2d2

_

,2

11]Dp2

_

,2d2

_

,2

11]: f7.144 MPaechi24 f2 + : ech25.681 MPapme - presiunea medie efectiv Nmm2pme 1.07 :Efortul unitar admisibil la compresie este:ac = 200-400.105 [N/m2]. Pentru partea superioar a capului pistonuluil 25 : mml -distana de la fundul pistonului la generatoarea alezajului bol tului [mm]. d1d20.02135Dp2l pme

_

, : d180.956 mmSe adopt: d181 : mml' 14 : mml'-distanadintreplanulcaredelimiteazzonaport -segment sigeneratoareaalezajului pentru bol t [mm].d2d20.0513Dp2l' pme

_

, : d280.812 mmSe adopt: d281 : mmCalculul mantalei pistonuluipsm-presiunea specific pe mantaua pistonului.Aev2 Dp2 L : Aev17036.062 mm2Nmax 42781 N Fig.3 Grosimea peretelui mantaleiNmm2psmNmaxDp L Aev: psm3.684 Nmax - fora normal care actioneaz ntr-un plan perpendicular pe axa boltului [N]; LN - lungimea mantalei [m]; Aev - aria suprafeei evazate proiectat pe un plan normal pe axa boltului [m2]. psm < 4,07,0.105 [N/m2] la motoarele de autoturismeGrosimea peretelui mantalei, recpectiv diametrele interioarese determin cu urmtoarele relatii: -n planul axei boltului:l136 : mml1 - distana de la partea inferioar a pistonului la axa bol tului [mm] l1'-distantadelaparteainferioarapistonuluilaplanulncaresecalculeazgrosimea mantalei [mm]. a 88 :b 68 : Verificarea sectiunii slabite:Pistonulse verifica la compresiune in sectiunea A-A, deoarece forma constructiva, cu gauri in dreptul segmentului de ungere,duce la slabirea acestei sectiuniAa a2b2( )4:Aa 2450.442 mm2c pmax D24 Aa : c 23.331 MPaEfortul unitar admisibil la compresie este ac=20-40 MPad4d20.00772Dp2l'1 pme

_

, : d480.979 mmSe adopt: d481 : mmCalculul jocurilor segmentilor n canal:Grosimea segmentului:K 0.08 : constantaa53 :Nmm2bDp2Kpmax100 1a : b 3.48 : mmt 5 :pgmax - presiunea maxim din cilindru [daN/mm2 ] a - efortul unitar admisibil [daN/mm2 ] a = 5,56,5 [daN/mm2] Distanta dintre segmant si umrul pistonului:- pentru segmentul de foc:- pentru ceilalti segmenti de compresie:- pentru segmentul de ungere:f10.075 :f20.028 :f30.046 :d3d20.02135Dp2l1 pme

_

, :d380.97 mmd381 :l'119 :t - grosimea radial a segmentului [mm]; b - grosimea axial a segmentului [mm]; - coeficient de dilatare pentru materialul pistonului [1/oC]; T - temperatura segmentului de foc [oC]. j1f1t1b p Tc Dp : j10.062 mmj2f2t2b p Tc Dp : j20.023 mmj3f3t3b p Tc Dp : j30.038 mm3. Calculul boltuluiProiectareaboluluitrebuiessatisfaccerin teleprivindobtinereauneimasectmai reduse si o rigiditate sufiecient pentru func tionarea mecanismului motor. Verificarea la uzura:-se face calculand presiunile specifice de contact, care caracterizeaza conditiile de ungere, atit pentru piciorul bielei cit si pentru umeri db 0.26 D : db 22.88 mmdbi 0.6 db : dbi 13.728 mml 0.88 D : l 77.44 mmlb 0.34 D : lb 29.92 mmlp 27 : mm j 1.1 : mmb 29 : mmFig.4 Dimensionarea boltuluiPresiunea pe suprafata piciorului bieleiFmax 20235.33 : N Fmin 722.4 : Nt15 : mmt25 : mmt35 : mmPresiunea pe suprafata umerilor pistonuluippFmax2 db lp : pp 16.378 MPaValorilecalculatepentrupresiunilespecificenutrebuiesdep seasc2050MPa pentru piciorul bieleisi 1535 MPa pentru loca surile din pistonVerificarea la incovoiere:Efortul unitar maxim la incovoiere esteimaxFmax l 0.5 lb + 4 j + ( ) 0.1 1.2 db3 1dbidb

_

,4

11]:imax 15.657 MPaiminFmin l 0.5 lb + 4 j + ( ) 1.2 db3 1dbidb

_

,4

11]:Fig.5 Schema de calcul a boltuluiimin 5.59 MPaIn continuare se calculeaza efortul unitar mediu si amplitudinea eforturilor unitareaimax imin 2: a 5.034 MPamimax imin +2: m 10.623 MPaSe verifica valoarea simax