Файл: Кириенко ПЗ.docx

Министерство образования Республики Беларусь

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное учреждение высшего профессионального образования

Белорусско-Российский университет

Кафедра «Техническая эксплуатация автомобилей»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине “Автомобильные двигатели”

на тему “ Расчет шестицилиндрового дизельного двигателя с разработкой турбокомпрессора”

Выполнил: студент гр. АВТ-172:

Кириенко А.Ю.

Проверил:

Юшкевич А.В.

Могилев 2020

Содержание

Введение 4

1 Расчет и выбор исходных параметров 5

2.1 Топливо 6

2.2 Параметры рабочего тела 6

2.3 Параметры окружающей среды и остаточных газов 8

2.4 Расчет параметров в конце процесса впуска 8

2.5 Процесс сжатия 10

2.6 Процесс сгорания 10

2.7 Процесс расширения 12

2.8 Индикаторные и эффективные параметры рабочего цикла, основные параметры цилиндра и двигателя 14

2.9 Построение индикаторной диаграммы 18

3 Расчет и построение внешней скоростной характеристики 21

4 Динамический расчет КШМ с применением ЭВМ 24

4.1 Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма 26

4.2 Расчет сил инерции 27

4.3 Расчет суммарных сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме 28

4.4 Расчет сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала 29

4.5 Построение графиков сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме 29

4.6 Построение диаграммы износа шатунной шейки 29

5 Патентно-информационный поиск аналогов заданного типа ДВС 31

6 Обоснование и выбор механизмов и систем двигателя 32

7 Расчет турбокомпрессора 34

8 Техническая характеристика двигателя 51

Заключение 52

Список литературы 53

Приложение А 54

Введение

Курсовая работа по дисциплине «Автомобильные двигатели» выполняется в соответствии с учебным планом специальности 1–37 01 06 «Техническая эксплуатация автомобилей».

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 с турбо надувом. В качестве прототипа используется двигатель TD239-EC-6, параметры которого указаны в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Основные параметры двигателя TD239-EC-6.

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  = 16 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 Н_u, МДж/кг, определяется по формуле

Н_u = (33,91  С + 103,01  Н – 10,89  О); (2.1)

Н_u = 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)

;

.

;