Файл: Записка печатать.docx

Содержание

Введение………………………………………………………….………………….4

1. Расчёт и выбор исходных параметров……………………………...…………...5

2.Тепловой расчет проектируемого двигателя………………………...………….6

2.1 Топливо…………………………………………………..……………………....6

2.2 Параметры рабочего тела……………………………………………………….6

2.3 Параметры окружающей среды………………………………………..............8

2.4 Расчет параметров в конце процесса впуска…………………………………..8

2.5 Процесс сжатия……………………………………………………………….....9

2.6 Процесс сгорания……………………………………………………………......9

2.7 Процесс расширения…………………………………………………………..10

2.8 Индикаторные и эффективные параметры рабочего цикла, основные

параметры цилиндра и двигателя……………………………………………...….11

2.9 Построение индикаторной диаграммы……………………………………….14

2.10 Построение круговой диаграммы фаз газораспределения………………...17

3. Расчет и построение внешней скоростной характеристики…………...……..19

4. Динамический расчет КШМ с применением ЭВМ………………...…….21

4.1 Силы, действующие на шатунные шейки коленчатого вала………………..22

5. Патентно-информационный поиск аналогов заданного типа ДВС………..24

6. Обоснование и выбор механизмов и систем проектируемого двигателя…...25

7. Расчет распределительного вала двигателя…………………………………...27

7. Техническая характеристика двигателя……………………………………...31

Заключение…………………………………………………………………………32

Список использованных источников…………………………………..................33

Приложение А ……………….…………..………………………………………...34

Приложение B ……………….…………..………………………………………...37

Введение

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 надёжной и безопасной их работе. Основные требования, предъявляемые к автомобильным и тракторным двигателям, следующие:

1. Развитие необходимой мощности двигателей при различных скоростях движения автомобиля; обладание хорошей приёмистостью при трогании автомобиля с места и при изменении его рабочих режимов.

2. Максимально возможная экономичность на всех режимах работы.

3. Простота конструкции, упрощающая условия выпуска и последующих ремонтов автомобильных и тракторных двигателей и облегчающая условия их обслуживания и эксплуатации.

4. Низкая производственная стоимость, достигаемая за счёт обеспечения технологичности конструкции деталей автомобильных и тракторных двигателей, снижения их веса и применения полноценных заменителей металлов.

5. Возможно меньший удельный и литровый веса двигателя, достигаемые без снижения надёжности и долговечности его работы.

6. Максимально целесообразное уравновешивание двигателя и необходимая равномерность хода.

7. Удобство в эксплуатации, а также простота и удобство ремонта и технического обслуживания в гаражных и дорожных условиях.

8. Высокая надёжность и долговечность работы.

В соответствии с перечисленными требованиями конструкции современных автомобильных и тракторных двигателей развиваются и совершенствуются в направлениях максимального их соответствия условиям эксплуатации, повышения экономичности и снижения себестоимости.

1 Расчёт и выбор исходных параметров

Исходные данные:

Полная масса автомобиля, m = 6500кг

Максимальная скорость автомобиля, Vmax = 80 км/ч

Высота автомобиля, Н = 2302мм

Ширина колеи передних колёс автомобиля, В = 2200мм

Тип проектируемого двигателя – карбюраторный

Степень сжатия, = 9,9

Число цилиндров, i = 8

Тактность двигателя, τ = 4

Отношение хода поршня к диаметру S/D = 0,99

Коэффициент избытка воздуха,

Частота вращения коленчатого вала при номинальной мощности

Определяем номинальную мощность двигателя, необходимую для развития автомобилем максимальной скорости:

(1.1)

где g - ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с ;

- коэффициент дорожного сопротивления, преодолеваемый АТС на

максимальной скорости, ψv = 0,025;

– коэффициент, учитывающий разницу между максимальной и номинальной угловыми скоростями двигателя; w=0,912;

- коэффициент сопротивления воздуха, = 0,50...0,70 Нс²/м⁴ ,

принимаем kv = 0,60;

- коэффициент полезного действия трансмиссии, для АТС с колесной формулой 4х2: _4х2=0,85...0,92, принимаем =0,90;

F - площадь лобового сопротивления АТС, При этом:

, (1.2)

где В - ширина колеи передних колес АТС, м;

Н - габаритная высота АТС, м.

Тогда

2 Тепловой расчет проектируемого двигателя

Тепловой расчет будем производить 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 бензинового двигателя в соответствии с заданной степенью сжатия =9,2 определяем марку бензина (ГОСТ 51105 - 97) по таблице 1.

Таблица 1 – Выбор марки бензина

Для проектируемого двигателя оптимальным является бензин марки АИ-98.

Средний элементарный состав бензина:

С = 0,855; Н = 0,145;

где С – углерод, Н – водород, молярная масса = 115 кг/ кмоль;

Определяем низшую теплоту сгорания топлива Н_u :

Н_u = (33,91  С + 103,01  Н )  10³ (2.1)

2.2 Параметры рабочего тела

Определяем теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива :

(2.2)

Определяем теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива :

(2.3)

Определяем количество горючей смеси :

(2.4)

Определяем количество отдельных компонентов продуктов сгорания:

(2.5)

(2.6)

(2.7)

(2.8)

(2.9)

Определяем общее количество продуктов сгорания:

(2.10)