Расчет основных параметров автомобильного двигателя - Курсовая работа

Прогресс в автомобильной промышленности, дальнейшее увеличение грузооборота автомобильного транспорта предусматривает не только количественный рост автопарка, но и значительное улучшение использования имеющихся автомобилей, повышение культуры эксплуатации, увеличение межремонтных сроков службы. На принципиально новый уровень ставится борьба с токсичными выбросами двигателей в атмосферу, а также задачи по снижению шума и вибрации в процессе их эксплуатации.Количество свежей смеси, получающейся из 1 кг топлива по формуле (1.1), кмоль/кг: (1.1)Потери давления на впуске определяется по формуле (1.9), : (1.9)Подсчитывают давление pc, МПА, и температуру Tc (К) в конце сжатия по формулам (1.14) и (1.15): (1.14)В расчете используется уравнение сгорания и определяют по формуле (1.16): (1.16) По уравнению сгорания определяют максимальную температуру рабочего цикла . где: - низшая теплота сгорания топлива, . средняя мольная теплоемкость рабочей смеси при постоянном объеме, ее определяют по формуле (1.19), КДЖ/кмоль·град: (1.19)Расчет процесса расширения заключается в определении параметров состояния газа в конце расширения, когда поршень находится в В.М.Т.Теоретическое среднее индикаторное давление определяется по формуле (1.27), МПА: (1.27)Среднее давление механических потерь определяется по формуле (1.32), МПА: (1.32)Рабочий объем одного цилиндра определяется по формуле (1.37), : (1.37) где: - тактность, ; - число цилиндров, Диаметр цилиндра определяется по формуле (1.38), мм: (1.38), где: - отношение хода поршня к диаметру цилиндра, Ход поршня определяется по формуле (1.39), мм: (1.39), Литраж определяется по формуле (1.40), : (1.40)В таблице 1 представлены сравнения показателей проектируемого двигателя с показателями прототипа. Таблица 1 - Сравнения показателей двигателя Показатели Обоз. Прототип Проект. дв Частота вращения при номинал. частоте, мин-1 21002200Силы давления газов на поршень условно заменяют одной силой, приложенной к оси поршневого пальца. Ее определяют для ряда последовательных положений кривошипно-шатунного механизма, для этого перестраивают индикаторную диаграмму: вместо координат p-V (давление-объем) берут координаты p-? (давление-угол поворота кривошипа). Из центра O проводят лучи через принятый интервал угла поворота кривошипа (обычно 30?), а из центра O1 линии, параллельные этим лучам. Из точек пересечения линий с полуокружностью чертят линии, параллельны оси давлений, до пересечения с кривыми индикаторной диаграммы. Точки пересечения радиальных линий с полуокружностью и вертикальных с ее диаметром обозначают цифрами, соответствующими углу поворота кривошипа от нуля до 720? (для четырехтактного двигателя).Массы поршневой группы мп определяют по формуле (2.3) и массу шатуна мш определяют по формуле (2.4), кг, определяют по удельным конструктивным массам, приходящимся на единицу площади поршня Fп, кг/м2: (2.3) На оси поршневого пальца сосредоточена масса деталей, движущихся возвратно-поступательно определяется по формуле (2.5), кг: (2.5) где: - масса шатуна, приведенная к оси поршневого пальца определяется по формуле (2.6), кг: (2.6) На оси кривошипа сосредоточена масса деталей, движущихся вращательно определяется по формуле (2.7), кг: (2.7) где: - масса шатуна, приведенная к оси кривошипа определяется по формуле (2.8), кг: (2.8)Суммарная сила считается сосредоточенной на оси поршневого пальца, ее определяют сложением сил давления газов и сил инерции возвратно-поступательно движущихся масс определяется по формуле (2.15), КН: (2.15) Результаты расчета суммарной силы для различных углов поворота кривошипа заносят в графу 5 табл.2 и строят по этим данным график изменения силы P. Полученные при расчете значения силы N записывают в графу 7 и по ним строят график изменения этой силы. Рассчитывают силу, действующую по оси шатуна определяется по формуле (2.17), КН: (2.17)Для многоцилиндрового двигателя его определяют сложением крутящих моментов всех цилиндров. Графический способ построения зависимости суммарного момента от угла поворота кривошипа заключается в следующем. Крутящий момент, развиваемый в одном цилиндре, определяют как произведение тангенциальной силы и радиуса кривошипа определяется по формуле (2.20), Н·м: . Рассчитывают период изменения суммарного момента определяется по формуле (2.21), град: (2.21) где: i - число цилиндров, .Силу, передаваемую на шатунную шейку вкладышем, находят графическим сложением силы, действующей по оси шатуна, с центробежной силой инерции вращающихся масс шатуна определяется по формуле (2.24), КН: (2.24) Сначала строят полярную диаграмму силы S, так как она является слагающей двух сил определяется по формуле (2.25): (2.25) Если нужно определить величину силы S для любого угла ?, достаточно соединить полюс диаграммы O с точкой кривой, соответствующей данному углу (например, вектор S2 для ? = 30?). Для получения диаграммы силы, передаваемой вкладышем, достаточно в полученной полярной диаграмме полюс O переместить по вертикали на величину вектора KRШ в точку Ош. Кр

Содержание

Введение

1. Тепловой расчет

1.1 Свежая смесь и продукты сгорания

1.2 Процесс впуска

1.3 Процесс сжатия

1.4 Процесс сгорания

1.5 Процесс расширения

1.6 Индикаторные показатели рабочего цикла

1.7 Эффективные показатели двигателя

1.8 Основные размеры двигателя

1.9 Анализ и оценка показателей двигателя

2. Динамический расчет

2.1 Силы давления газов на поршень

2.2 Силы инерции

2.3 Суммарная сила

2.4 Суммарный индикаторный крутящий момент

2.5 Нагрузки на шатунные шейки коленчатого вала

3. Расчет системы смазки

3.1 Расчет масляного насоса

3.2 Расчет центрифуги

3.3 Расчет масляного радиатора

3.4 Расчет подшипников

Заключение

Список использованных источников

Прогресс в автомобильной промышленности, дальнейшее увеличение грузооборота автомобильного транспорта предусматривает не только количественный рост автопарка, но и значительное улучшение использования имеющихся автомобилей, повышение культуры эксплуатации, увеличение межремонтных сроков службы.

В области развития и совершенствования автомобильных двигателей основными задачами являются: расширение использования дизелей, снижение топливной экономичности и удельной массы двигателей, стоимости их производства и эксплуатации. На принципиально новый уровень ставится борьба с токсичными выбросами двигателей в атмосферу, а также задачи по снижению шума и вибрации в процессе их эксплуатации. Значительно больше внимания уделяется использованию электронно-вычислительных машин при расчетах и испытаниях двигателей. В настоящее время вычислительная техника широко используется на моторостроительных заводах, в научно-исследовательских центрах, конструкторских и ремонтных организациях, а также в высших учебных заведениях.

Выполнение сегодняшних задач требует от специалистов, связанных с производством и эксплуатацией автомобильных двигателей, глубоких знаний теории, конструкции и расчета двигателей внутреннего сгорания.