Менистерство образования и науки

Волгоградский государственный технический университет

Кафедра «Автотракторные двигатели»

Семестровая работа

По дисциплине «Методы инженерного творчества»

Составной поршень двигателей внутреннего сгорания

Выполнил студент гр. ТС-403

Завялов К.А.

Принял: доцент

Косов О.Д.

Волгоград 2010

Содержание

Аннотация……………………………………………………………..…3

1. Описание потребности технического объекта

«Составной поршень»...........................................................…………..3

2. Построение конструктивной функциональной схемы ТО…………4

3. Анализ и поиск улучшенного технического решения

3.1. Описание проблемной ситуации………………………..…..5

3.2. Описание технической функции (назначения) ТО………...5

3.3. Выбор аналога и прототипа…………………………….…...6

3.4. Составление списка недостатков………………………..…..8

3.5. Формулировка задачи……………………………………...…8

3.6. Анализ функции прототипа и построение

улучшенной конструктивно-функциональной структуры............................9

3.7. Улучшенная конструктивно-функциональная структура…9

3.8. Выявление причин возникновения недостатков…………...9

3.9. Выявление и анализ противоречий развития…………….…9

3.10 Идеальное техническое решение…………………………..10

4. Описание улучшенного технического решения…………………...10

Аннотация

В семестровой работе рассмотерны выопросы нзначения , устройства и работы поршня ДВС . Проведен анализ недостатков конструкции, предложены технические решения для их устранения с помощью методов инженерного творчества.

1. Описание потребности технического объекта «Система подачи топлива в цилиндры дизельного двигателя»

Поршень совершает возвратно-поступательные движения внутри целинда под действием энергии расширяющихся газов или приводимый в движение коленвалом который в свою очередь связан с другими поршнями двигателя. Поршень служит для преобразования энергии расширяющихся газов в поступательное движение.

Поршень должен удовлтворять следующим требованиям.

• Работоспособность поршня должна обеспечиватся при всех эксплуатационных режимах

• Преобразование энергии газов в механическую работу должно проходить при минемальной потере на трение и теплопоглащении.

• Поршень должен отличатся надежностью и долговечностью.

Потребность данного технического решения можно сформулировать функцией

Р=(D,G,H);

Где D – указание действия, которое производится системой топливоподачи;

G – указание объекта, на который оказывается действие;

H – указание особых условий и ограничений, при которых выполняется действие.

Наименование ТО	D-действие	G-объект	Н-условия ограничения
Составной поршень ДВС	Преобразование энергии газов в поступательное движение	4-х тактный ДВС	Предусмотренные экспуатационные температуры , скорости , ускорения и давления.

2. Построение конструктивной функциональной схемы то.

На рис.1. Показан составной поршень .

Рис.1.

ТО – Поршень Объекты окружающей среды: V1 – Стенки целинда V2 – Палец поршня	ФТО – обеспечивает передачу энергии от расширяющихся газов к коленвали ДВС
Е1 – Головка поршня	Ф1 – Принимает на себя большую часть энергии газов
Е2 –Палец	Ф2 – служит креплением порншя к шатуну
Е3 – Посадочная плоскость	Ф3 – Место контакта головки с корпусом
Е4 – Поршневое кольцо	Ф4 – обеспечивает герметичность камеры сгорания и собирает масло со стенок целиндра
Е5 – Корпус	Ф5 – представляет собой основную деталь поршня на которой закрепляются все отсальные элементы
Е6 – Дренажный канал	Ф6 – служит для отвода собраного масла в подпоршневое пространство
Е7 – Пружина	Ф7 – Препятствует движению масла в обратном направлении.
Е8 – Штифт	Ф8 – Закрепляет головку поршня на корпусе цилиндра

3. Анализ и поиск улучшенного технического решения.

3.1. Описание проблемной ситуации

Вопросы	Ответы
1) в чем состоит задача и ее проблемная ситуация?	Поршень обладает маленькой долговечностью при максимальных нагрузках. При 100% открытой дроссельной заслонке в камере сгорания создается предельно допустимая температура и поршень не выдерживает нагрузок. Так же скрость вращения КШМ ограничена инерционной массой поршня.
2) что необходимо сделать для устранения проблемной ситуации, какую потребность нужно удовлетворить?	Повысить характеристики материала поршня и снизить массу ТО
3) что дает решение проблемной ситуации для улучшения ТО, его потребительских качеств?	Увеличение литровой мощности вследствии повышения степени сжатия или увеличения предельных оборотов(для атмосферного двигателя) .