Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Октября 2013 в 17:55, курсовая работа
Современные наземные виды транспорта обязаны своим развитием главным образом применению в качестве силовых установок поршневых двигателей внутреннего сгорания. Именно поршневые ДВС до настоящего времени являются основным видом силовых установок, преимущественно используемых на автомобилях, тракторах, сельскохозяйственных, дорожно-транспортных и строительных машинах. Являясь достаточно сложным агрегатом, любой двигатель должен вбирать в себя многие достижения постоянно развивающихся различных направлений и отраслей науки: химии и физики, гидравлики и аэродинамики, теплотехники и электроники, металлургии и сопротивления материалов, математики и вычислительной техники и т. д. и т. п.
Введение…………………………………………………………………………5
1 Тепловой расчет рабочего цикла двигателя….………...……………………6
1.1 Рабочее тело и его свойства………………………………………………6
1.2 Процесс впуска……………………………………………………………10
1.3 Процесс сжатия…………………………………………………...……….13
1.4 Процесс сгорания…………………………………..……………………..16
1.5 Процесс расширения………………………………………….…………..19
1.6 Процесс выпуска………………………………………….……………….21
1.7 Индикаторные показатели рабочего цикла……………………..……….22
1.8 Эффективные показатели двигателя……………………………………..23
1.9 Основные параметры и показатели двигателя……….………………….25
1.10 Тепловой баланс двигателя……………………………..………………28
2 Построение индикаторной диаграммы……………………………...……….32
3 Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма двигателя….....36
3.1 Расчет силовых факторов, действующих в кривошипно-шатунном механизме……………………...…………………………………………………36
3.2 Построение графиков сил и моментов…………………………………..39
4 Расчет внешней скоростной характеристики……………….………………42
5 Оценка надежности проектируемого двигателя………………………….….43
6 Подбор автотранспортного средства к двигателю……………………….….44
7 Порядок Компоновка двигателя……………….………………………….….46
8 Расчет деталей на прочность…..……………….……………………………..50
8.1 Поршень…………………...………………………………………………50
8.2 Поршневое кольцо………..………………………………………………53
8.3 Шатун…………………………………………………………...…………54
Заключение………………………………………………...…………………….59
Список использованных источников…………………………….……...…..…60
Действительная индикаторная диаграмма отличается от теоретической (расчетной) aczbra, т.к. в реальном двигателе за счет опережения впрыска топлива рабочая смесь воспламеняется до прихода поршня в ВМТ и повышает давление в конце хода сжатия. Процесс видимого сгорания происходит при изменяющемся объёме. Открытие выпускного клапана до прихода поршня в НМТ снижает давление в конце хода расширения.
Принимаются характерные углы:
- угол опережения начала впрыска топлива для дизелей
- продолжительность
периода задержки
- значения фаз
Таблица 2.2 – Фазы газораспределения
Тип двигателя |
Впускной клапан |
Выпускной клапан | ||
начало открытия до ВМТ |
полное закрытие после НМТ |
Начало открытия до НМТ |
Полное закрытие после ВМТ | |
КАМАЗ-740 |
13 |
49 |
66 |
10 |
Далее в соответствии с принятыми значениями угла опережения впрыска топлива, периодом задержки воспламенения и значениями фаз газораспределения определяют углы поворота коленчатого вала в градусах, соответствующие характерным точкам:
- - начало впрыска топлива
- - начало видимого сгорания
- - начало открытия выпускного клапана
- - начало открытия впускного клапана
- - полное закрытие впускного клапана
- - полное закрытие выпускного клапана
Определяется положение характерных точек по формуле для перемещения поршня:
где - отношение радиуса кривошипа R к длине шатуна Lш.
Значения либо выбираются близкими к значениям у современных автомобильных двигателей внутреннего сгорания, либо принимаются для дизельных двигателей.
мм,
мм,
мм,
мм,
мм.
Давление в точке характеризующей момент достижения поршня ВМТ, определяется по формуле:
Точку располагают между точками b и a.
Соединение плавными кривыми точек r a'a a''fc'c"zд b' b" r'r позволяет получить скругленную действительную диаграмму. По индикаторной диаграмме для проверки теплового расчета и правильности построения диаграммы определяется среднее индикаторное давление в МПа
где - площадь скругленной индикаторной диаграммы, мм2.
мм2.
Величина , полученная планиметрированием индикаторной диаграммы, не должна отличаться от величины , полученной в тепловом расчете, более чем на 10%.
Расхождение между полученной величиной и величиной , полученной в тепловом расчете:
что допустимо.