Расчет транспортных двигателей - Курсовая работа

Рябушинскими планировалось развернуть на заводе производство лицензионного 1,5-тонного грузовика «ФИАТ-15 Ter» образца 1915 года, но планам помешала национализация после Великой октябрьской социалистической революции. Завод успел собрать из итальянских сборочных комплектов 1317 грузовиков, из которых 432 ед. в 1917 г., 779 ед. Кроме того, предприятие за эти годы капитально восстановило 230 автомобилей, произвело средний ремонт 18 и текущий ремонт 67 автомобилей, а также отремонтировало 137 мотоциклов. Предприятие продолжало восстанавливаться после разрухи и 1 ноября 1924 г. полностью самостоятельно собрало первый полуторатонный грузовик АМО-Ф-15. 7 ноября колонна из десяти автомобилей прошла в параде по Красной площади. В 1934 году, после завершения коренной реконструкции предприятия (до 100 000 автомобилей в год) этот легендарный в будущем грузовик пошел в массовую серию.При проведении расчетов необходимо сравнить данные отдельных его этапов с соответствующими параметрами существующих двигателей. Если обнаружится ошибка - проверить поворотным расчетом или изменить численные значения отдельных принятых величин.Количество свежего заряда или горючей смеси для карбюраторных ДВС, кмоль/кг топлива, Здесь ? - коэффициент избытка воздуха: ?=0,7 - 1,18. ?т - молекулярная масса паров топлива, кг/кмоль: ?т=110 - 120. Количество продуктов сгорания М2 подсчитывается как сумма отдельных составляющих смеси, кмоль/кг.Расчет процесса впуска заключается в определении величин давления Pa, МПА, температуры Та, К, конца впуска и коэффициента наполнения ?V: Давление Р0 и температуру Т0 окружающей среды обычно принимают Р0=0,1 МПА и Т0=293 К. Степень сжатия ? принять по данным двигателя прототипа.Параметры рабочего тела в конце процесса сжатия - давление Рс, МПА, и температуру Тс, К, определяют по уравнениям политропного процесса по формулам: где n1 - средний показатель политропы сжатия, величина которого зависит от многих факторов.Расчет процесса сгорания заключается в определении максимальных значений температуры Tz и давления Pz в цилиндре двигателя.Расчет процесса расширения заключается в определении давления Рв МПА и температуры Тв К по уравнениям политропного процесса: где n2 - средний показатель политропы расширения.Теоретическое среднее индикаторное давление для карбюраторных двигателей, МПА: где ?=3,2 - 4,2 - степень повышения давления.Среднее эффективное давление, МПА, где Рм - среднее давление механических потерь, которое подсчитывают с учетом средней скорости поршня n, м/с: Рм=0,04 0,013 nДиаметр цилиндра и ход поршня, мм: где S/D - отношение хода поршня к диаметру цилиндра, которое по опытным данным имеет следующие значения: S/D=0,7 - 1,0. Полученные значения D и S округляют до целого числа и по полученным величинам подсчитывают показатели двигателя: Литраж, дм3, Крутящий момент, Н*м, Числовой расход топлива, кг/ч, Средняя скорость поршня, м/с, Полученное значение Ne сравнивают с заданной мощностью.Построение индикаторной диаграммы двигателя внутреннего сгорания производится с использованием данных расчета рабочего процесса. При построении диаграммы ее масштабы рекомендуется выбирать с таким расчетом, чтобы получить высоту, равную 1,2 - 1,7 ее основания. В начале построения на оси абсцисс откладывают отрезок АВ, соответствующий рабочему объему цилиндра, т.е. по величине равной ходу поршня в масштабе Ms, в зависимости от него масштаб принять 1:1, 1,5:1 или 2:1.Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма (КШМ) заключается в определении суммарных сил и моментов, возникающих от давления газов и от сил инерции. Во время работы двигателя на детали КШМ действуют: - силы давления газов в цилиндре; Поэтому для определения характера изменения этих сил по углу поворота коленчатого вала их величины определяют для различных положений кривошипа через 30°. За время полного рабочего цикла сила от давления газов, силы инерции и эффективный крутящий момент изменяются по величине и направлению. Р - суммарная сила; N - нормальная сила; S - сила, действующая по шатуну; К - сила, направленная по радиусу кривошипа; Т - тангенциальная сила; ? - угловая скорость; ? - угол поворота кривошипа; ? - угол наклона шатуна от оси цилиндра.Силы давления газов, действующих на поршень, условно заменяют одной силой, приложенной к оси поршневого пальца и направленной по оси цилиндра. Определяется эта сила для каждого значения угла поворота кривошипа ? по индикаторной диаграмме, рассчитанной для нормального режима работы двигателя. При этом ост абсцисс располагают на уровне линии атмосферного давления Р0, так как давление на диаграмме Р - ? изображается избыточное давление над поршнем. Ось абсцисс на диаграмме Р - ? делят вертикальными линиями на отрезки, через 30° угла поворота кривошипа и обозначают точки соответствующими значениями угла. Численное значение величины силы давления газов на поршень (КН) определяют по формуле: где Рг и Р0 - давления газа на поршень и атмосферное давление в МН/м2, принятые по диаграмме Р - V, Fn - площадь поршня, м2

СОДЕРЖАНИЕ

Задание на курсовую работу

Ведение

1. Тепловой расчет двигателя

1.1 Свежий заряд 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 рабочего цикла

1.8 Основные размеры двигателя

1.9 Построение индикаторной диаграммы

2. Динамический расчет

2.1 Силы давления газов

2.2 Силы инерции

2.3 Суммарная сила и ее составляющие

2.4 Суммарный крутящий момент

2.5 Силы, действующие на шатунные шейки коленвала

Список использованных источников

Приложение