ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.04.2024
Просмотров: 58
Скачиваний: 0
Введение
Курсовая работа по дисциплине «Автомобильные двигатели» выполняется в соответствии с учебным планом специальности1–37 01 07 «Автосервис».
Задачами курсовой работы являются:
– систематизация и закрепление знаний по курсу «Автомобильные двигатели»;
– развитие у студентов творческих способностей и навыков анализа сложных технических систем при решении инженерно-конструкторских задач в области двигателестроения;
– совершенствование навыков выполнения конструкторской документации с применением ЭВМ и использования систем автоматизированного проектирования и расчета изделий.
Особенности и тенденции развития конструкций автомобильных и тракторных двигателей полностью определяются требованиями, предъявляемыми к автомобилям и тракторам промышленностью и сельским хозяйством. Эти требования сводятся к обеспечению максимальной производительности автомобиля и трактора, минимальной стоимости перевозок и выполняемых трактором работ при надежной и безопасной их работе. Основные требования, предъявляемые к автомобильным и тракторным двигателям, следующие:
– развитие необходимой мощности при различных скоростях движения автомобиля (или трактора); обладание хорошей приемистостью при трогании автомобиля (или трактора) с места и при изменении его рабочих режимов;
– максимально возможная экономичность на всех режимах работы;
– простота конструкции, упрощающая условия выпуска и последующих ремонтов автомобильных и тракторных двигателей и облегчающая условия их обслуживания и эксплуатации;
– низкая производственная стоимость, достигаемая за счет обеспечения технологичности конструкции деталей автомобильных и тракторных двигателей, снижения их веса и применения новых материалов;
– возможно меньший удельный и литровый веса двигателя, достигаемые без снижения надежности и долговечности его работы;
– малые габариты двигателя;
– максимально целесообразное уравновешивание двигателя и необходимая равномерность хода.
– удобство в эксплуатации, а также простота и удобство ремонта и технического обслуживания в гаражных, дорожных и полевых условиях;
– высокая надежность и долговечность работы.
1 Расчет и выбор исходных параметров
В курсовой работе требуется спроектировать 6-ти цилиндровый дизельный двигатель c наддувом. В качестве прототипа используется двигатель Chrysler Eagle 800-325, параметры которого указаны в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Основные параметры двигателя Eagle 800-325
Название |
Обозначение |
Единица измерения |
Значение |
Номинальная мощность |
кВт |
239 |
|
Коэффициент избытка воздуха |
|
- |
1,15 |
Номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя |
ne |
мин-1 |
1900 |
Число цилиндров |
i |
- |
6 |
Степень сжатия |
|
- |
18 |
Число тактов двигателя |
|
- |
4 |
Отношение хода поршня S к его диаметру D |
k |
- |
1,17 |
Средняя скорость поршня |
м/сек |
9,6 |
|
Максимальный крутящий момент двигателя |
Нм |
1488 |
На основании анализа значений степени сжатия и номинальной частоты вращения коленчатого вала двигателя устанавливаем, что разрабатываемый двигатель внутреннего сгорания – дизельный.
2 Тепловой расчет проектируемого двигателя
Тепловой расчет производим на режиме номинальной мощности. Целью теплового расчета является определение аналитическим путем основных параметров, характеризующих двигатель в целом (среднее эффективное давление, удельный эффективный расход топлива, эффективный коэффициент полезного действия), основных размеров двигателей (литраж, рабочий объем цилиндра, ход поршня и диаметр цилиндра) и построение индикаторной диаграммы.
2.1 Топливо
Для дизельного двигателя в соответствии с заданным значением степени сжатия = 18 выбираем дизельное топливо экологического класса К5 (по СТБ 1658-2012): для работы в летних условиях – марка Л, сорт C. Обозначение: ДТ-Л-К5, сорт С.
Средний элементарный состав дизеля: С = 0,87; Н = 0,126; О = 0,004. Низшая теплота сгорания топлива Нu, МДж/кг, определяется по формуле
Нu = (33,91 С + 103,01 Н – 10,89 О); (2.1)
Нu = 33,91 0,87 + 103,01 0,126 – 10.89 0,004 = 42,4374 МДж/кг.
2.2 Параметры рабочего тела
Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива , кмоль возд./ кг топл., определяется по формуле:
; (2.2)
Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива , кг возд./ кг топл., определяется по формуле:
; (2.3)
Количество горючей смеси , кмоль гор. см./ кг топл., для дизельного двигателя определяется по формуле:
; (2.4)
Количество отдельных компонентов продуктов сгорания дизеля определяется по формулам:
;
;
(2.5)
;
.
;
;
;
.
Общее количество продуктов сгорания дизеля определяется по формуле:
(2.6)
2.3 Параметры окружающей среды и остаточных газов
Давление и температура окружающей среды при работе двигателя с наддувом определяются по формулам:
= (1,5...2,5) ; (2.7)
= 1,5 0,1 = 0,15 МПа;
; (2.8)
где = 293 К и =0,1 МПа, давление и температура окружающей среды.
Давление остаточных газов , МПа, определяется по формуле:
=(0,75…0,98); (2.9)
=0,75 0,15 = 0,1125 МПа.
Температуру остаточных газов принимаем = 750 К.
2.4 Расчет параметров в конце процесса впуска
Давление газов в цилиндре , МПа, для дизельного двигателя с наддувом определяется по формуле:
= ; (2.10)
=
где потери давления на впуске, МПа. При этом:
= (0,03...0,1) ; (2.11)
= 0,1 0,15 = 0,015 МПа.
Коэффициент остаточных газов определяется по формуле:
=; (2.12)
=
где – температура подогрева свежего заряда; для дизельного двигателя с наддувом - ΔТ = -5…+10 К. Принимаем = 5 К.
Температура в конце впуска , К, определяется по формуле:
; (2.13)
Коэффициент наполнения определяется по формуле:
= ; (2.14)
=
2.5 Процесс сжатия
Давление , МПа, и температура , К, в конце сжатия определяются по соответствующим формулам:
= ; (2.15)
=
= ; (2.16)