Комплексная методология проектирования и расчета двигателя внутреннего сгорания для курсового проекта

В мире, где 95% транспортных средств по-прежнему приводятся в движение двигателями внутреннего сгорания (ДВС), несмотря на активное развитие электрических альтернатив, актуальность глубокого понимания их устройства, принципов работы и методов проектирования остается непреложной. Курсовое проектирование ДВС — это не просто академическое упражнение, а краеугольный камень в подготовке инженера-двигателиста, который должен не только владеть фундаментальными теоретическими знаниями, но и уметь применять их на практике. В условиях постоянно ужесточающихся экологических норм, требований к топливной экономичности и повышению удельной мощности, проектирование ДВС превращается в многогранную задачу, требующую комплексного подхода.

Настоящая работа призвана не только систематизировать ключевые этапы и методики проектирования, но и углубить понимание студентом взаимосвязей между различными аспектами: от термодинамических расчетов до выбора материалов и оценки экономической целесообразности. Мы рассмотрим, как традиционные инженерные подходы интегрируются с современными технологиями моделирования и оптимизации, чтобы будущий специалист мог создавать конкурентоспособные, эффективные и экологичные силовые агрегаты. Цель работы — предоставить исчерпывающее руководство для выполнения курсового проекта, ориентированного на глубокое понимание и практическое применение инженерных методик, подчеркивая неослабевающую роль ДВС в транспортно-технологических системах, что становится всё более важным в условиях постоянного ужесточения экологических стандартов и растущего спроса на энергоэффективность.

Общие принципы проектирования и технико-экономическое обоснование ДВС

Проектирование двигателя внутреннего сгорания – это сложный, многоступенчатый процесс, требующий глубокого анализа и систематизации данных. Он начинается задолго до первых расчетов и заканчивается лишь после всесторонней оценки его экономической и технической целесообразности.

Этапы курсового проектирования двигателя внутреннего сгорания

Курсовое проектирование ДВС можно условно разделить на четыре взаимосвязанных этапа, каждый из которых представляет собой логическое продолжение предыдущего и закладывает основу для последующих решений. Этот процесс не является линейным; он носит итеративный характер, где результаты одного этапа могут потребовать пересмотра предыдущих решений.

Этап 1: Изучение исходных данных и обоснование выбора прототипа.
Начало любого инженерного проекта лежит в тщательном сборе и анализе исходной информации. Здесь студенту необходимо не только изучить и уточнить предоставленные данные (например, номинальную мощность, частоту вращения коленчатого вала, число цилиндров, марку топлива), но и провести глубокий анализ существующих прототипов. Выбор прототипа – это не формальность, а стратегическое решение, которое позволяет опереться на проверенные конструктивные решения, материалы и технологии. Важно также обосновать выбор дополнительных исходных данных, исходя из предполагаемых условий эксплуатации проектируемого двигателя и требований к его характеристикам.

Этап 2: Тепловой и динамический расчеты двигателя.
Это сердце проектирования, где теоретические принципы воплощаются в конкретные числовые значения. Тепловой расчет является ключевым для определения основных геометрических параметров цилиндропоршневой группы, таких как диаметр и ход поршня, а также для прогнозирования мощностных и экономических показателей двигателя. Он позволяет понять, как энергия топлива преобразуется в полезную работу, что является фундаментом для дальнейших проектных решений. В свою очередь, динамический расчет сосредоточен на кинематике и динамике кривошипно-шатунного механизма (КШМ), определяя силы, действующие в нем, и характер их изменения во времени. Результаты этого этапа критически важны для последующих прочностных расчетов.

Этап 3: Компоновка двигателя и разработка механизмов с учетом новейших достижений.
После того как основные параметры определены, начинается этап компоновки — физического размещения всех элементов двигателя. Здесь происходит разработка механизмов, систем и узлов, при этом не просто копируются решения прототипа, но и активно интегрируются новейшие достижения в двигателестроении. Это может включать адаптацию систем впрыска высокого давления, применение современных катализаторов, гибридных технологий или даже систем управления на основе искусственного интеллекта. Этот этап требует творческого подхода и постоянного учета современных тенденций.

Этап 4: Прочностные расчеты и расчет систем.
Заключительный этап, но не менее важный. Он включает тщательные расчеты на прочность всех ключевых деталей кривошипно-шатунного механизма (КШМ) и газораспределительного механизма (ГРМ). Помимо этого, проводятся расчеты вспомогательных систем: смазывания, охлаждения, питания и пуска. Цель – убедиться, что все элементы двигателя выдержат эксплуатационные нагрузки, будут работать надежно и эффективно в течение всего срока службы, что гарантирует безопасность и долговечность готового изделия.

Технико-экономическое обоснование (ТЭО) проекта ДВС

Проектирование любого сложного технического изделия, такого как ДВС, немыслимо без глубокого понимания его экономической целесообразности. Именно здесь на сцену выходит технико-экономическое обоснование (ТЭО) — документ, который позволяет ответить на фундаментальный вопрос: «Стоит ли игра свеч?».

Цель и значение ТЭО в инженерном проекте.

ТЭО — это не просто формальность, а мощный аналитический инструмент, подтверждающий жизнеспособность и целесообразность создания нового продукта или услуги. Для инвесторов это ключевой фактор при принятии решения о выделении средств. Оно помогает прогнозировать возможные изменения в работе предприятия, связанные с внедрением нового продукта, и оценивать его инвестиционную эффективность, в том числе для региона.

Причины для разработки ТЭО могут быть многообразны: от требований рынка, диктующих создание новых, более эффективных или экологичных двигателей, до внутренних потребностей организации в расширении продуктовой линейки. Технологический прогресс, правовые и экологические требования (например, новые стандарты Евро), а также социальные потребности (например, снижение шума) также часто выступают катализаторами для инициирования новых проектов и, следовательно, для разработки ТЭО. Оно также востребовано при планировании увеличения производственных мощностей, освоении новых направлений, реализации крупных проектов строительства, производства или энергокомплексов, а также для привлечения инвестиций.

Состав ТЭО: описание проекта, техническая, производственная, финансовая части, экономическая эффективность, риски, экологические и социальные аспекты.
Типовое ТЭО проекта производственной линии, в нашем случае для производства ДВС, включает несколько ключевых разделов:

• Описание проекта: Детальное изложение целей, объема проекта, применяемых технологий, используемых материалов и оборудования.
• Техническая часть: Подробные характеристики проектируемого двигателя, описание степени автоматизации и механизации производственных процессов.
• Описание производственного цикла: Организация производства, требования к персоналу, система управления.
• Финансовая часть: Оценка стоимости проекта, источники финансирования (собственные средства, кредиты, инвестиции), прогнозируемые доходы и расходы.
• Экономическая эффективность: Анализ рынка, оценка конкурентоспособности будущего ДВС, расчет окупаемости инвестиций, чистой текущей стоимости (NPV) и внутренней нормы доходности (IRR).
• Экологические и социальные аспекты: Оценка воздействия производства и эксплуатации двигателя на окружающую среду (выбросы, шум), а также социальная значимость проекта (создание рабочих мест, вклад в развитие региона).

Оценка рисков и источники финансирования.
Важной составляющей ТЭО является оценка рисков. Это включает идентификацию потенциальных угроз (технические риски, связанные с недостижением проектных характеристик; рыночные риски, связанные с изменением спроса или появлением конкурентов; экономические риски, связанные с колебаниями цен на сырье или энергоресурсы) и разработку мер по их минимизации. Источники финансирования должны быть четко определены и обоснованы, будь то собственные средства компании, банковские кредиты, государственные субсидии или венчурные инвестиции.

Современные достижения в двигателестроении, влияющие на проектирование

Мир двигателей внутреннего сгорания находится в постоянном развитии, адаптируясь к новым вызовам и требованиям. Проектирование современного ДВС невозможно без учета этих инноваций, которые кардинально меняют подходы к конструкции, управлению и рабочим процессам.

Ключевые инновации, которые должны быть учтены при проектировании, включают:

• Системы впрыска высокого давления: Для дизельных двигателей это Common Rail с давлением до 2500 бар и выше, для бензиновых — непосредственный впрыск GDI. Эти системы обеспечивают более точное дозирование топлива, улучшенное смесеобразование и, как следствие, повышение экономичности и снижение выбросов.
• Системы доочистки отработавших газов: Катализаторы SCR (Selective Catalytic Reduction) с впрыском мочевины AdBlue и системы рециркуляции отработавших газов (EGR) стали стандартом для соответствия экологическим нормам. Их интеграция требует учета в компоновке и тепловом балансе двигателя.
• Электрификация и гибридные технологии: Интеграция ДВС с электромоторами и аккумуляторными батареями (mild, full, plug-in hybrids) открывает новые возможности для оптимизации рабочих режимов, снижения расхода топлива и выбросов. Это также требует пересмотра архитектуры двигателя и его сопряжения с электрической частью.
• Системы управления на базе искусственного интеллекта (ИИ): ИИ-алгоритмы позволяют более точно управлять режимами работы двигателя, оптимизируя параметры в реальном времени для достижения максимальной эффективности и минимальных выбросов в различных условиях эксплуатации.
• Турбонаддув и супернаддув: Эти технологии позволяют значительно повысить удельную мощность и крутящий момент, при этом снижая рабочий объем. Комбинированный наддув (например, турбонагнетатель и компрессор) также набирает популярность.
• Системы водяного впрыска (WaterBoost): Впрыск воды в цилиндры позволяет снизить температуру сгорания, предотвратить детонацию и повысить степень сжатия, что ведет к росту КПД и мощности.
• Безраспредвальные клапанные механизмы (FlexWork, FreeValve): Эти инновационные системы заменяют традиционный распредвал электрогидравлическими или электромагнитными приводами клапанов, обеспечивая полностью гибкое управление фазами газораспределения, подъемом и продолжительностью открытия клапанов. Это позволяет оптимизировать газообмен для любого режима работы двигателя.
• Новые концепции сгорания: Примеры включают гомогенное сгорание с воспламенением от сжатия (SPCCI в Mazda SkyActiv-X), предкамерное сгорание и сгорание при низких температурах (LTC). Эти подходы направлены на повышение эффективности и снижение токсичности.

Учет этих достижений позволяет не просто спроектировать двигатель, а создать инновационный продукт, отвечающий вызовам будущего, демонстрируя готовность инженера к адаптации и внедрению передовых решений.

Тепловой расчет двигателя внутреннего сгорания: Теория и практические методики

Тепловой расчет двигателя внутреннего сгорания – это краеугольный камень в процессе его проектирования. Он позволяет заглянуть внутрь рабочего цикла, понять, как энергия топлива преобразуется в механическую работу, и определить ключевые параметры, которые впоследствии станут основой для конструктивных решений.

Основные параметры рабочего цикла ДВС

Прежде чем погружаться в расчеты, необходимо четко определить ключевые термины, которые описывают работу ДВС:

• Рабочий цикл: Последовательность термодинамических процессов, повторяющихся в цилиндре двигателя, которые приводят к преобразованию тепловой энергии в механическую работу. Для четырехтактного двигателя это циклы впуска, сжатия, сгорания (рабочий ход), расширения и выпуска.
• Степень сжатия (ε): Отношение полного объема цилиндра (V_ц + V_р) к объему камеры сгорания (V_ц). V_ц — объем камеры сгорания, V_р — рабочий объем цилиндра. Это один из важнейших параметров, влияющих на эффективность двигателя.
• Индикаторная мощность (N_i): Мощность, развиваемая газами непосредственно внутри цилиндра двигателя. Она характеризует идеальную работу без учета механических потерь.
• Эффективная мощность (N_e): Мощность, которая передается на выходной вал двигателя после вычета всех механических потерь (на трение, привод вспомогательных механизмов и т.д.). Именно этот показатель является наиболее важным для оценки производительности двигателя.
• Коэффициент избытка воздуха (α): Отношение фактически поступившего в цилиндр количества воздуха к теоретически необходимому для полного сгорания топлива. Для дизельных двигателей α > 1, для бензиновых при стехиометрическом сгорании α ≈ 1. Этот параметр критически важен для контроля состава смеси и, как следствие, эффективности сгорания и токсичности выбросов.

Индикаторные и эффективные показатели работы двигателя

Понимание различий и взаимосвязей между индикаторными и эффективными показателями абсолютно необходимо для комплексного анализа работы ДВС.

Индикаторные показатели характеризуют эффективность действительного рабочего цикла, то есть то, насколько хорошо газы совершают работу внутри цилиндра. К ним относятся:

• Среднее индикаторное давление (p_i): Условное постоянное давление, которое, действуя на поршень в течение одного рабочего хода, совершило бы работу, равную полезной работе газов за весь рабочий цикл. Оно является мерой удельной работы, совершаемой газами.
• Индикаторная мощность (N_i): Мощность, развиваемая газами в цилиндре двигателя.
• Индикаторный КПД (η_i): Отношение индикаторной работы к теплоте, подведенной в цикле с топливом. Он отражает эффективность преобразования тепловой энергии топлива в механическую работу газов.
• Индикаторный удельный расход топлива (g_i): Количество топлива, расходуемое на выработку единицы индикаторной мощности.

Для дизельного двигателя среднее индикаторное давление (p_i) расчетного цикла может быть определено по следующей формуле, которая является упрощенной аппроксимацией более сложных термодинамических расчетов:

pi = pa[(1/(n-1))(εn-1 - 1) + (λn - 1)/(n(n-1)(εn-1))]

Где:

• p_a — давление в начале сжатия, Па;
• n — показатель политропы, характеризующий процесс сжатия и расширения;
• ε — степень сжатия;
• λ — степень предварительного расширения (отношение объема в конце сгорания к объему в начале сгорания).

Удельный индикаторный расход жидкого топлива (g_i) определяется по уравнению:

gi = (3600 ⋅ 103) / (ηi ⋅ Hu)

Где:

• g_i — удельный индикаторный расход топлива, г/кВт·ч;
• η_i — индикаторный КПД;
• H_u — низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг. Этот параметр отражает количество тепла, выделяемого при полном сгорании 1 кг топлива.

Индикаторный КПД (η_i) для бензинового и дизельного двигателей может быть подсчитан по формуле, учитывающей термодинамические параметры:

ηi = (8,314 ⋅ M1 ⋅ pi ⋅ T0) / (Hu ⋅ ηv ⋅ p0)

Где:

• η_i — индикаторный КПД;
• 8,314 — универсальная газовая постоянная, Дж/(моль·К);
• M₁ — молекулярная масса рабочего тела (или топливо-воздушной смеси), кг/моль;
• p_i — среднее индикаторное давление, Па;
• T₀ — температура окружающей среды или начальная температура, К;
• H_u — низшая теплота сгорания топлива, Дж/кг;
• η_v — коэффициент наполнения (объемный КПД), учитывающий полноту наполнения цилиндра свежим зарядом;
• p₀ — давление окружающей среды или начальное давление, Па.

Эффективные показатели характеризуют мощность и экономичность двигателя на выходном валу, то есть то, что фактически доступно для приведения в движение транспортного средства или механизма. К ним относятся:

• Эффективная мощность (N_e): Мощность, измеренная на коленчатом валу.
• Эффективный крутящий момент (M_e): Крутящий момент, развиваемый на коленчатом валу.
• Эффективный КПД (η_e): Отношение эффективной работы к теплоте, подведенной в цикле.
• Удельный эффективный расход топлива (g_e): Количество топлива, расходуемое на выработку единицы эффективной мощности.

Связь между и��дикаторными и эффективными показателями устанавливается через механический КПД (η_м), который учитывает механические потери:

Ne = Ni ⋅ ηм
ge = gi / ηм
ηe = ηi ⋅ ηм

Типичные значения для дизельных двигателей:

• Эффективный КПД (η_e): для четырехтактных дизелей без наддува составляет 0,36–0,42; с наддувом — 0,38–0,45, что отражает высокую термическую эффективность этого типа двигателей.
• Среднее эффективное давление (p_e): 0,55–0,85 МПа, что указывает на высокую удельную работу цикла.
• Механический КПД (η_м): 0,7–0,85, что говорит о значительных механических потерях, которые необходимо минимизировать.
• Температура в конце сгорания (T_z): 1800–2300 К, давление (P_z): 5–12 МПа — эти параметры показывают экстремальные условия внутри цилиндра.

Выбор исходных данных и проверка результатов теплового расчета

Успех теплового расчета во многом зависит от корректности выбранных исходных данных. Эти данные являются фундаментом, на котором строится весь последующий анализ.

Исходные данные для теплового расчета рабочего цикла двигателя:

• Номинальная мощность двигателя (N_e): Желаемая эффективная мощность на выходе из двигателя.
• Частота вращения коленчатого вала (n) в режиме номинальной мощности: Определяет скоростной режим работы, при котором достигается максимальная мощность.
• Число цилиндров (Z): Влияет на компоновку, уравновешенность и равномерность работы двигателя.
• Марка топлива: Определяет его физико-химические свойства, в первую очередь низшую теплоту сгорания (H_u).
• Теплота сгорания (H_u): Критически важный параметр, определяющий энергетический потенциал топлива.
• Базовая модель (прототип): Использование данных прототипа является распространенной и обоснованной практикой. Это позволяет избежать «изобретения велосипеда», опираясь на проверенные инженерные решения и статистические данные.

Проверка результатов теплового расчета:
После проведения всех расчетов необходимо выполнить проверку их соответствия условиям задания. Главным критерием является сопоставление расчетных эффективных показателей двигателя с заданными. Если численное значение эффективной мощности отличается более чем на 3% от заданного, это является сигналом к тому, что исходные данные требуют уточнения, и расчет следует повторить. Этот итеративный процесс гарантирует достижение требуемых характеристик и является неотъемлемой частью инженерного проектирования.

Параметр	Обозначение	Единица измерения	Дизельный двигатель (диапазон)	Бензиновый двигатель (диапазон)
Степень сжатия	ε	—	16 — 24	8 — 14
Эффективный КПД	ηe	—	0.36 — 0.45	0.25 — 0.38
Среднее эффективное давление	pe	МПа	0.55 — 0.85	0.8 — 1.2
Механический КПД	ηм	—	0.7 — 0.85	0.75 — 0.9
Температура в конце сгорания	Tz	К	1800 — 2300	2200 — 2800
Давление в конце сгорания	Pz	МПа	5 — 12	4 — 8
Коэффициент наполнения	ηv	—	0.8 — 0.95	0.7 — 0.85

Эта таблица демонстрирует типичные значения для различных типов ДВС, предоставляя ориентир для сравнения с расчетными данными, что позволяет быстро оценить реалистичность полученных результатов.

Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма: Анализ сил и моментов

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) – это сердце двигателя, преобразующее поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Динамический расчет КШМ является ключевым этапом проектирования, позволяющим не только понять характер нагрузок, но и обеспечить долговечность и надежность всех его компонентов.

Силовые факторы, действующие в КШМ

В течение каждого рабочего цикла КШМ подвергается воздействию множества сил, которые непрерывно изменяются по величине и направлению. Именно эти силы определяют напряжения в деталях и, в конечном итоге, их ресурс. Поэтому расчеты проводятся для ряда отдельных положений угла поворота коленчатого вала.

Основные силовые факторы, действующие в КШМ, можно разделить на несколько категорий:

• Силы давления газов (P_г): Возникают непосредственно от давления сгорающих газов в цилиндре и передаются на поршень. Эти силы являются главными двигателями рабочего хода и определяются по индикаторной диаграмме, полученной в результате теплового расчета. Они имеют переменный характер, достигая максимума во время сгорания и расширения.
• Силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс (P_j): Возникают из-за ускорения и замедления поршня, поршневого пальца, поршневых колец и части массы шатуна, движущихся возвратно-поступательно. Эти силы особенно значительны на высоких оборотах двигателя.
  Силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс вычисляются по формуле:
  Pj = -mj ⋅ r ⋅ ω2 (cosα + (λ/2)cos2α)

  Эта формула является разложением на составляющие:

  • Сила инерции первого порядка (P_1j): P1j = -mj ⋅ r ⋅ ω2 ⋅ cosα. Она изменяется с частотой вращения коленчатого вала.
  • Сила инерции второго порядка (P_2j): P2j = -mj ⋅ r ⋅ ω2 ⋅ (λ/2)cos2α. Эта сила имеет удвоенную частоту по сравнению с силой первого порядка.

  Где:

  • P_j — суммарная сила инерции движущихся масс, Н;
  • m_j — масса возвратно-поступательно движущихся частей (поршень, палец, часть шатуна), кг;
  • r — радиус кривошипа, м;
  • ω — угловая скорость вращения коленчатого вала, рад/с;
  • α — угол поворота коленчатого вала от ВМТ (верхней мертвой точки), градусы или радианы;
  • λ — отношение радиуса кривошипа к длине шатуна (r/L), важный кинематический параметр.
• Центробежные силы инерции вращающихся масс (C_i): Возникают от вращения щек коленчатого вала, шатунной шейки, противовесов и части массы шатуна. Эти силы действуют радиально от оси вращения и стремятся «растянуть» коленчатый вал.
  Они определяются как:
  Ci = mir ⋅ r ⋅ ω2

  Где:

  • m_ir — приведенная масса к радиусу кривошипа, кг;
  • r — радиус кривошипа, м;
  • ω — угловая скорость вращения коленчатого вала, рад/с.
• Силы трения: Возникают в сопряженных деталях КШМ (поршень-цилиндр, подшипники). В ходе динамического анализа КШМ ими обычно пренебрегают из-за их относительно малой величины по сравнению с силами давления газов и инерции, а также из-за сложности точного определения. Однако они учитываются при расчете механического КПД и теплового баланса.
• Момент полезного сопротивления: Момент, преодолеваемый двигателем на выходном валу.

Важно отметить, что шатун при динамическом расчете может быть заменен системой из двух или нескольких сосредоточенных условных масс, что позволяет более точно учесть действительное расположение отдельных сил и его сложную кинематику. Расчеты часто проводятся с использованием удельных нагрузок, отнесенных к единице площади поршня, что упрощает сравнение различных конструкций.

Уравновешивание КШМ и анализ неравномерности крутящего момента

Динамические силы в КШМ создают вибрации и неравномерность вращения, которые могут негативно сказаться на работе двигателя и комфорте. Поэтому важной задачей является уравновешивание механизма.

Уравновешивание сил инерции:
Для уравновешивания сил инерции первого порядка (P_1j) на щеках коленчатого вала устанавливают противовесы. Эти противовесы создают центробежные силы, которые компенсируют силы инерции первого порядка, значительно снижая вибрации двигателя. В многоцилиндровых двигателях также применяется определенная схема расположения кривошипов для взаимной компенсации сил и моментов инерции.

Построение годографов нагрузок:
По результатам динамического расчета строятся годографы нагрузок на шатунную шейку и шатунный подшипник. Эти графики показывают изменение величины и направления результирующей силы, действующей на подшипник в течение полного рабочего цикла. Анализ годографов позволяет оценить нагруженность подшипников, определить максимальные и минимальные значения сил, а также выбрать оптимальные параметры подшипников для обеспечения их долговечности.

Анализ неравномерности крутящего момента:
Суммарный крутящий момент двигателя (M_Кр) представляет собой алгебраическую сумму крутящих моментов от всех цилиндров. В течение рабочего цикла этот момент не является постоянным, что приводит к неравномерности вращения коленчатого вала. Избыточная работа суммарного крутящего момента двигателя определяется как площадь наибольшей фигуры между кривыми общего крутящего момента двигателя (M_Кр) и среднего крутящего момента (M_Кр.Ср). Для сглаживания этой неравномерности используется маховик, который аккумулирует избыточную энергию и отдает ее при недостатке, обеспечивая более плавное вращение коленчатого вала.

Влияние кинематических параметров на динамику КШМ

Кинематические параметры КШМ существенно влияют на его динамические характеристики, нагрузки на детали и габаритные размеры двигателя.

• Центральный КШМ: Наиболее распространенный тип, где ось цилиндра проходит через ось коленчатого вала. Отличается простотой конструкции, но имеет значительные силы инерции.
• Дезаксиальный КШМ: Ось цилиндра смещена относительно оси коленчатого вала. Это позволяет уменьшить боковое давление поршня на стенку цилиндра во время рабочего хода, снизить потери на трение и шум, а также улучшить равномерность вращения коленчатого вала. Однако усложняет конструкцию.
• КШМ с прицепным шатуном: Используется в некоторых V-образных двигателях, где два шатуна крепятся к одной шатунной шейке. Такой механизм может привести к различной кинематике поршней в разных рядах цилиндров, что требует особого внимания при уравновешивании и расчете нагрузок.

Выбор кинематической схемы КШМ определяется требованиями к габаритам, массе, уравновешенности, экономичности и мощности двигателя. Например, для высокооборотных двигателей часто стремятся к уменьшению отношения r/L (радиуса кривошипа к длине шатуна), чтобы снизить силы инерции второго порядка. Таким образом, кинематические параметры не просто описывают движение, а становятся инструментами тонкой настройки для достижения оптимальных эксплуатационных характеристик.

Проектирование и расчет деталей кривошипно-шатунного механизма

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) является наиболее нагруженным и ответственным узлом двигателя. Его детали работают в условиях высоких температур, давлений и динамических нагрузок, что требует особого подхода к их проектированию, выбору материалов и проведению тщательных расчетов на прочность.

Основные элементы КШМ и их конструктивные особенности

КШМ состоит из множества взаимосвязанных деталей, каждая из которых выполняет свою уникальную функцию:

• Поршень: Воспринимает давление газов и передает его через поршневой палец на шатун. Современные поршни часто имеют сложную форму для оптимизации процесса сгорания, снижения массы и улучшения охлаждения. Они могут быть изготовлены из алюминиевых сплавов (для легковых автомобилей) или чугуна/стали (для тяжелых дизелей).
• Поршневые кольца: Обеспечивают герметичность надпоршневого пространства (компрессионные кольца) и снимают излишки масла со стенок цилиндра (маслосъемные кольца). Изготавливаются из высокопрочного чугуна или стали.
• Поршневой палец: Соединяет поршень с шатуном, передавая усилия от поршня к шатуну. Работает в условиях высоких удельных давлений и знакопеременных нагрузок.
• Шатун с подшипниками: Передает силу от поршневого пальца к коленчатому валу, преобразуя поступательное движение в круговое. Шатун состоит из поршневой головки, стержня и кривошипной головки. В кривошипную головку устанавливаются вкладыши подшипника скольжения.
• Коленчатый вал с маховиком: Воспринимает крутящий момент от шатунов и передает его потребителю. Маховик аккумулирует кинетическую энергию, сглаживая неравномерность вращения. Коленчатый вал имеет сложную форму с коренными и шатунными шейками, а также противовесами для уравновешивания.
• Блок цилиндров: Основа двигателя, объединяющая цилиндры, головку блока, подшипники коленчатого вала и другие элементы.

Наиболее нагруженными и ответственными из этих деталей являются шатун, коленчатый вал и блок цилиндров, так как они испытывают максимальные механические и термические нагрузки.

Выбор материалов и расчет на прочность шатунной группы

Правильный выбор материала и точный расчет на прочность — залог долговечности и надежности деталей КШМ.

Принципы выбора материалов:

• Шатуны: Изготавливаются из высокопрочных материалов, способных выдерживать знакопеременные нагрузки (растяжение-сжатие) и усталость. Чаще всего используются углеродистые или легированные стали.
  • Сталь 40: Предел прочности (σ_в) 520-710 МПа, предел текучести (σ_Т) 275-600 МПа.
  • Сталь 45: Предел прочности (σ_в) 550-660 МПа.
  • Сталь 45Г2: Легированная сталь с пределом прочности (σ_в) 610-980 МПа и пределом текучести (σ_Т) 440-550 МПа. Добавление марганца (Г2) повышает прокаливаемость и прочность.

  Выбор конкретной марки стали зависит от требуемых прочностных характеристик, технологии производства и стоимости. Термообработка (закалка, отпуск) играет ключевую роль в формировании окончательных механических свойств.

• Гильзы цилиндров: Должны обладать высокой износостойкостью, противозадирными свойствами, хорошей теплопроводностью и демпфирующей способностью.
  • Преимущественно используется серый перлитный чугун. Для повышения износостойкости и коррозионной стойкости в состав могут добавляться хром, молибден, фосфор, ванадий и медь.
  • Применяются также легированные чугуны с шаровидным графитом (например, ВЧ-80) и специальные стали (например, 38Х2МЮА), подвергаемые ионно-плазменному азотированию для повышения износостойкости.

Расчет на прочность шатунной группы:
Расчетными элементами шатунной группы являются поршневая и кривошипная головки, стержень шатуна, шатунные вкладыши и шатунные болты.

• Поршневая головка шатуна: Рассчитывается на усталостную прочность от действия инерционных сил. Особое внимание уделяется напряжениям, возникающим от температурного натяга, вызванного различием коэффициентов расширения материалов втулки и головки.
• Стержень шатуна: Подвергается знакопеременному сжатию и растяжению. Рассчитывается на устойчивость (как сжатый стержень) и усталостную прочность.
• Кривошипная головка: Рассчитывается на прочность и жесткость, особенно в области разъема, где крепятся шатунные болты.
• Шатунные вкладыши: Проверяются на износ, усталостную прочность антифрикционного слоя и несущую способность.
• Шатунные болты: Являются критически важными элементами, так как они воспринимают значительные растягивающие усилия от сил инерции при высоких оборотах. Рассчитываются на усталостную прочность.

Современные методики расчета, такие как метод конечных элементов (МКЭ) в программных комплексах (например, ANSYS Workbench), позволяют проводить комплексный анализ напряженно-деформированного состояния всех деталей с учетом сложного, нестационарного теплового и механического нагружения.

Расчет гильзы цилиндра и анализ напряженно-деформированного состояния

Гильза цилиндра, наряду с поршнем, является одной из деталей, формирующих рабочее пространство двигателя. Ее прочность и жесткость имеют первостепенное значение.

Расчет прочности и жесткости гильз:

• Прочность: Гильза должна выдерживать высокие давления газов и температуры, возникающие при сгорании, а также нагрузки от поршневых колец.
• Жесткость: Критически важна для предотвращения овализации цилиндра. Овализация, возникающая от неравномерности затяжки болтов головки блока, температурных деформаций или боковых сил от поршня, приводит к ухудшению герметичности, повышенному износу и расходу масла. Расчеты направлены на минимизацию этих деформаций.
• Материалы: Гильзы выполняют из легированных чугунов, серых перлитных чугунов с добавками, улучшающими износостойкость.

Анализ напряженно-деформированного состояния:
Детали ДВС, включая гильзы, испытывают уникальное сочетание нагрузок:

• Тепловое нагружение: Возникает из-за высоких температур продуктов сгорания. Градиенты температур вызывают термические напряжения и деформации.
• Механическое нагружение: Давление газов, силы инерции, силы трения, силы затяжки крепежных элементов.
• Нестационарный характер: Все эти нагрузки изменяются во времени и пространстве, что делает анализ напряженно-деформированного состояния крайне сложным и требует применения специализированных программных средств.

Комплексный анализ позволяет выявить зоны концентрации напряжений, оптимизировать форму деталей для снижения их массы при сохранении прочности, а также прогнозировать ресурс работы в услови��х эксплуатации.

Расчет и профилирование механизма газораспределения (ГРМ)

Механизм газораспределения (ГРМ) играет критически важную роль в формировании рабочего цикла двигателя, управляя наполнением цилиндров свежим зарядом и выпуском отработавших газов. От его эффективности напрямую зависят мощностные, экономические и экологические показатели ДВС.

Определение параметров клапанов и проходных сечений

Правильный выбор параметров клапанов – это первый шаг к оптимизации газообмена.

Выбор диаметров горловин клапанов:
Диаметры горловин клапанов (d_г) – это один из ключевых параметров. Их выбор осуществляется исходя из условий возможности размещения клапанов в головке блока цилиндров, а также обеспечения оптимальных условий газообмена. Суммарная площадь горловин впускных и выпускных клапанов обычно составляет 25-40% от площади поршня (F_п). Это соотношение является компромиссом между эффективностью наполнения/очистки и прочностью головки блока цилиндров. Для достижения наилучших показателей двигателя, как правило, стремятся к тому, чтобы диаметр горловины впускного клапана был больше диаметра выпускного клапана. Оптимальное соотношение диаметров горловин впускного и выпускного клапанов dг.вп = (1,15...1,2)dг.вып, что обусловлено необходимостью обеспечить больший массовый расход свежего заряда по сравнению с выпуском отработавших газов.

Проверка достаточности проходного сечения по скорости потока газа:
Достаточность проходного сечения горловины клапана проверяется по первой условной средней скорости потока газа (c_у), которая вычисляется из условия неразрывности потока. Чрезмерно высокая скорость потока приводит к большим гидравлическим сопротивлениям, снижая коэффициент наполнения и, следовательно, мощность двигателя. Средняя скорость газов в проходном сечении не должна превышать 65-70 м/с. Превышение этого значения указывает на необходимость увеличения диаметра клапана или оптимизации его подъема. Почему же средняя скорость газов так важна для эффективности работы двигателя?

Расчетная схема проходного сечения в клапане используется для определения диаметра горловины впускного клапана (d_вп). Площадь проходного сечения клапана (f_кл) при угле его конической фаски (α_ф) для текущего подъема (h) определяется как боковая поверхность усеченного конуса:

fкл = π ⋅ (dг + h ⋅ cosαф ⋅ sinαф) ⋅ h ⋅ sinαф

Где:

• d_г — диаметр горловины клапана;
• h — текущий подъем клапана;
• α_ф — угол конической фаски клапана.

Профилирование кулачков и расчет кинематики ГРМ

Профиль кулачка определяет закон движения клапана, а значит, и весь процесс газообмена. От плавности и точности профиля зависят не только мощностные характеристики, но и долговечность ГРМ.

Применение метода «полидайн» для задания перемещения толкателя:
Традиционные методы профилирования кулачков часто приводили к ударным нагрузкам в ГРМ. Современный подход использует метод «полидайн» (Polydyne), при котором перемещение толкателя задается полиномом высокой степени. Этот метод позволяет обеспечить плавное и непрерывное изменение ускорения клапана на всех участках профиля, включая зоны начала и конца подъема. Это значительно снижает интенсивность ударных взаимодействий между элементами механизма газораспределения (кулачок, толкатель, штанга, коромысло, клапан) и минимизирует влияние колебаний привода на фактическую кинематику клапана. В результате повышается надежность и долговечность ГРМ, снижается шум и вибрации.

Определение путей, скоростей и ускорений толкателя:
Для изготовления и контроля кулачка, а также для точного динамического расчета механизма газораспределения должны быть известны пути, скорости и ускорения толкателя как функции угла поворота кулачка. Эти данные являются основой для расчета инерционных сил в ГРМ, выбора жесткости клапанных пружин и определения максимальных напряжений. Расчет профиля безударного кулачка может проводиться с использованием специализированных программ, таких как RFKLB, которые автоматизируют сложные математические выкладки.

Расчет клапанных пружин и фазы газораспределения

Клапанные пружины и фазы газораспределения — это последние, но не менее важные элементы в цепи оптимизации ГРМ.

Назначение пружин и расчет необходимой силы:
Назначение клапанных пружин — постоянно прижимать детали привода клапана (толкатель, штанга, коромысло, клапан) к кулачку. Это необходимо для предотвращения «отрыва» клапана от кулачка на высоких оборотах из-за сил инерции, что может привести к нарушению газообмена, ударам и даже разрушению деталей. Расчетная сила пружины должна быть больше силы инерции, отрывающей толкатель от кулачка, с запасом 25%. Этот запас обеспечивает надежное прилегание деталей ГРМ даже при наличии небольших неточностей изготовления или износа. Расчет включает определение необходимой жесткости пружины, ее геометрических размеров и выбор материала.

Установление фаз газораспределения с использованием инерции газов:
Фазы газораспределения (моменты открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов) устанавливаются с расчетом использования инерции газов. Например, впускной клапан может закрываться несколько позже нижней мертвой точки (НМТ), чтобы использовать инерционный подпор свежего заряда. Аналогично, выпускной клапан может открываться до НМТ и закрываться после ВМТ, чтобы инерция выходящих газов способствовала лучшей очистке цилиндра.

• Угол опережения открытия впускного клапана (φ_о.в): Обычно составляет 10-30° до ВМТ.
• Угол запаздывания закрытия впускного клапана (φ_з.в): Может достигать 40-70° после НМТ.
• Угол опережения открытия выпускного клапана (φ_о.вып): Обычно 40-70° до НМТ.
• Угол запаздывания закрытия выпускного клапана (φ_з.вып): До 10-30° после ВМТ.

Эти углы оптимизируются для различных режимов работы двигателя (например, для максимальной мощности или максимального крутящего момента). Окончательная проверка проходных сечений и фаз газораспределения проводится по третьей условной средней скорости потока газа после профилирования кулачка. Этот итеративный процесс позволяет точно настроить ГРМ для достижения оптимальных характеристик двигателя.

Современные методы и программные комплексы для моделирования и оптимизации ДВС

В XXI веке проектирование ДВС уже немыслимо без интеграции передовых инструментов и методик. Цифровое моделирование и оптимизация стали ключевыми факторами, позволяющими значительно сократить циклы разработки, повысить точность расчетов и улучшить характеристики двигателя еще до создания физического прототипа.

Оптимизация управления и параметров ДВС

Современный подход к управлению ДВС выходит за рамки простого регулирования подачи топлива и воздуха. Он включает сложную многопараметрическую оптимизацию для достижения заданных целей, учитывая технические, экономические и экологические показатели.

Кибернетические модели и программные комплексы:
Оптимизация параметров управления часто осуществляется на основе кибернетических моделей, которые имитируют поведение двигателя в различных режимах. Для этого используются специализированные программные комплексы. Например, ASCMO (от ETAS, подразделения Robert Bosch) — это мощный инструмент для калибровки и оптимизации параметров управления ДВС. Он позволяет строить многомерные карты характеристик, предсказывать поведение двигателя и находить оптимальные настройки. Применение таких комплексов требует проведения эксперимента на моторном стенде. Однако благодаря грамотному планированию эксперимента (Design of Experiments, DoE) возможно значительно сократить количество обмеряемых точек, минимизируя время и ресурсы, необходимые для калибровки. Методики многопараметрической оптимизации и использование радиально-базисных функций позволяют эффективно работать с большим объемом данных и сложными зависимостями.

Применение метода конечных элементов (МКЭ) в проектировании

Метод конечных элементов (МКЭ) произвел революцию в прочностных расчетах и оптимизации формы деталей, позволив анализировать сложные геометрии и нагрузки с беспрецедентной точностью.

Реализация оптимизации формы деталей в ANSYS:
Методика оптимизации формы основных деталей ДВС (например, поршней, шатунов, коленчатых валов, головок блока) основана на использовании МКЭ и реализована в таких программных комплексах, как ANSYS. В ANSYS возможно создавать сложные геометрические модели, задавать физические свойства материалов, прикладывать различные типы нагрузок (механические, термические) и анализировать напряженно-деформированное состояние. Текст программы оптимизации в ANSYS может быть написан на встроенном языке программирования APDL (ANSYS Parametric Design Language). APDL позволяет автоматизировать процесс создания модели, проведения расчетов, постобработки результатов и выполнения итерационных циклов оптимизации.

Определение целевых функций:
При оптимизации в МКЭ необходимо четко определить целевую функцию — параметр, который необходимо минимизировать или максимизировать. Типичными целевыми функциями при оптимизации деталей ДВС являются:

• Минимизация массы: Критически важно для высокооборотных и спортивных двигателей, а также для снижения инерционных нагрузок.
• Минимизация напряжений: Предотвращение разрушения деталей, увеличение их ресурса.
• Максимизация усталостной долговечности: Обеспечение длительного срока службы в условиях циклических нагрузок.
• Оптимизация тепловых режимов: Управление распределением температур для предотвращения перегрева и термических деформаций.
• Снижение вибраций: Улучшение комфорта и надежности.

Также могут использоваться ограничения по геометрическим параметрам, допустимым деформациям и другим инженерным требованиям.

Математические модели и 3D-моделирование рабочих процессов

Помимо оптимизации отдельных деталей и систем управления, современные методы включают комплексное моделирование всего рабочего процесса ДВС.

Использование математических моделей:
Математические модели рабочих процессов ДВС используются для исследования и оптимизации на всех этапах разработки и доводки двигателей. Они включают:

• Термодинамические модели: Описывают изменение давления, температуры и объема в цилиндре в течение рабочего цикла, позволяя предсказывать индикаторные показатели.
• Модели на основе пространственной гидродинамики (CFD — Computational Fluid Dynamics): Позволяют детально анализировать процессы газообмена, смесеобразования и сгорания в цилиндре. С их помощью можно визуализировать потоки воздуха и топлива, распределение температур и концентраций вредных веществ, что критически важно для оптимизации формы камеры сгорания, впускных и выпускных каналов.
• Модели газообмена: Анализируют потоки газов через впускные и выпускные клапаны, влияние геометрии каналов и фаз газораспределения на наполнение цилиндра.
• Модели теплообмена: Описывают передачу тепла от газов к стенкам цилиндра, поршню и головке блока, что важно для расчета теплового баланса и температурного режима деталей.
• Модели образования вредных веществ: Позволяют прогнозировать выбросы оксидов азота (NO_x), угарного газа (CO), углеводородов (HC) и сажи, что необходимо для соответствия экологическим нормам.

Существуют программы для расчета рабочего процесса поршневого ДВС и согласования характеристик турбин и компрессоров с поршневой частью, например, «Дизель-РК».

Преимущества 3D-моделирования:
Трехмерное моделирование является неотъемлемой частью современного проектирования. Оно позволяет:

• Значительно ускорить разработку: Вместо многократного создания и испытания физических прототипов, инженеры могут виртуально тестировать различные конструктивные решения.
• Исключить ошибки, вызванные ручным вычерчиванием чертежей: Автоматизация процесса проектирования минимизирует человеческий фактор.
• Визуализировать сложные конструкции: Позволяет лучше понимать взаимосвязи между деталями и выявлять потенциальные проблемы.
• Проводить совместную работу: Разные специалисты могут работать над одной 3D-моделью, обмениваясь информацией и координируя действия.

Интеграция этих методов и программных комплексов позволяет создавать двигатели с оптимальными характеристиками, отвечающие самым высоким требованиям по мощности, экономичности, надежности и экологичности, что, несомненно, ведет к развитию всей отрасли.

Заключение: Перспективы развития и значение комплексного подхода

Проектирование двигателя внутреннего сгорания – это сложнейшая инженерная задача, требующая глубоких знаний из различных областей: термодинамики, механики, материаловедения, гидравлики и, все чаще, информационных технологий. Курсовое проектирование, представленное в данном материале, служит не просто проверкой усвоенных знаний, но и формирует системное мышление, необходимое будущему специалисту.

Важность комплексного подхода к проектированию ДВС трудно переоценить. Мы увидели, как тепловой расчет, определяющий базовые параметры цикла, напрямую влияет на динамический расчет КШМ, который, в свою очередь, является отправной точкой для прочностных расчетов деталей. Технико-экономическое обоснование интегрирует все эти технические аспекты в единую картину, оценивая коммерческую целесообразность проекта. А современные методы моделирования и оптимизации, от МКЭ до CFD и кибернетических моделей управления, позволяют не просто рассчитывать, но и активно совершенствовать конструкцию и рабочие процессы еще на стадии виртуального проектирования.

Перспективы развития ДВС, несмотря на активное развитие электромобилей, остаются значительными. Гибридные установки, работа на альтернативных видах топлива (водород, синтетическое топливо), дальнейшая оптимизация термодинамического цикла, интеграция искусственного интеллекта для адаптивного управления, а также новые концепции сгорания, такие как гомогенное сгорание с воспламенением от сжатия, позволяют снижать выбросы и повышать эффективность. ДВС продолжат играть ключевую роль в различных сегментах транспорта и энергетики, особенно там, где требуется высокая плотность энергии и длительный запас хода. Полученные в ходе курсового проектирования знания и навыки — это не просто сумма формул и методик. Это способность видеть проблему в целом, анализировать взаимосвязи, принимать обоснованные инженерные решения и использовать передовые инструменты для достижения поставленных целей. Эти компетенции станут надежной основой для успешной карьеры в области машиностроения и двигателестроения, позволяя создавать инновационные решения для вызовов будущего.

Список использованной литературы

1. Колчин, А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: учеб. пособие. М.: Высшая школа, 2002. 496 с.
2. Двигатели внутреннего сгорания: учебник в 3 кн. Кн. 1. Теория рабочих процессов / В.Н. Луканин, К.А. Морозов, А.С. Хачиян [и др.]; под ред. В.Н. Луканина. М.: Высшая школа, 2005. 479 с.
3. Двигатели внутреннего сгорания: учебник в 3 кн. Кн. 2. Динамика и конструирование / В.Н. Луканин, И.В. Алексеев, М.Г. Шатров [и др.]; под ред. В.Н. Луканина, М.Г. Шатрова. М.: Высшая школа, 2005. 400 с.
4. Автомобильные двигатели / В.М. Архангельский, М.М. Вихерт, А.Н. Воинов [и др.]; под ред. М.С. Ховаха. М.: Машиностроение, 1977. 591 с.
5. Конструирование и расчет двигателей: пособие для курсового проектирования для студентов специальности 1-37 01 01 «Двигатели внутреннего сгорания» / В. В. Альферович, В. А. Бармин, А. В. Предко. Минск: БНТУ, 2018. 49 с.
6. Апелинский, Д. В. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ: Учебно-методические рекомендации. М.: Московский Политех, 2023.
7. Гоц, В.Н. Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Теория рабочих процессов ДВС. Динамика ДВС». Владимир: Изд-во ВлГУ, 2013.
8. Глинкин, С. А. Расчет деталей поршневых двигателей внутреннего сгорания: учеб. пособие. Владимир: Изд-во ВлГУ, 2013. 107 с.
9. Конструирование и расчет двигателей. Ч. 1. Расчет деталей цилиндропоршневой и шатунной групп / В. В. Альферович [и др.]. Минск: БНТУ, 2017. 91 с.
10. Савицкий, С. П., Бармин, В. В., Предко А. В. Тепловой и динамический расчет двигателей внутреннего сгорания: пособие к курсовому проектированию. Минск: БНТУ, 2016. 68 с.
11. Кузьмин, В.А. Расчет шатунной группы. 2025.
12. Закиров, Р.Ш., Исламов М.И. Оптимизация ДВС с помощью ПК ASCMO // Молодой ученый. 2016. № 11 (115). С. 136–138.
13. Звонов, В.И., Звонов А.В. Метод оптимизации формы основных деталей ДВС // Piston Engines. 2014. № 1. С. 54–61.
14. Гвоздев, Д.А., Набоков В.Н., Калашников В.А. Оптимизация параметров управления ДВС на статических режимах работы // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2019. Т. 11, № 2 (42). С. 78-86.
15. Кулешов, А.С. Развитие методов расчета и оптимизация рабочих процессов ДВС: диссертация. М., 2015.
16. Дмитриевский, Е.В., Новиков Р.А., Обозов А.А. ОПТИМИЗАЦИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ПРИ ЭЛЕКТРОННОМ УПРАВЛЕНИИ. М.: Инфра-М, 2020.
17. Тепловой расчет двигателя: методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплинам «Двигатели внутреннего сгорания», «Теория рабочих процессов ДВС» / А.В. Азаров, А.А. Галанов. Санкт-Петербург: СПбГАСУ, 2015.
18. Бурков, Н.Ю., Шинкевич В.В., Кузнецов А.В. Тепловой расчет двигателей внутреннего сгорания: учебное пособие. Минск: БНТУ, 2018. 88 с.
19. Требования к конструированию и расчетам двигателей внутреннего сгорания: пособие для студентов специальности 1-37 01 01 «Двигатели внутреннего сгорания» / В. В. Альферович, В. А. Бармин, А. В. Предко. Минск: БНТУ, 2018. 40 с.
20. ДИНАМИКА ДВИГАТЕЛЕЙ: методические указания к курсовому проектированию / ЮУрГУ; сост. В.Б. Будаев. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2014.
21. Кулешов, А.С., Грехов Л.Н. Автоматизация проектирования и испытаний ДВС // Вестник МГТУ имени Н.Э. Баумана. Серия «Машиностроение». 2013. № 6. С. 52–58.
22. Макушев, В.В. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ. Курсовой проект. НГТУ, 2009.
23. Технико-экономическое обоснование проекта производственной линии. Компания АГС, 2023.
24. Широков, М.В. Проект дизельного двигателя для сельскохозяйственного трактора номинальной мощностью 70 кВт. 2016.
25. Гоц, А.Н. КИНЕМАТИКА И ДИНАМИКА КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ: учеб. пособие. Владимир: Изд-во ВлГУ, 2013. 107 с.