Курсовая работа: Расчет транспортного двигателя

РЕФЕРАТ

Курсовая работа по теме «Расчет транспортного двигателя» содержит 43 страницы текстового документа, 3 раздела, 7 таблиц, 12 рисунков, 72 формулы, 2 листа графического материала, 5 использованных источников.

ПОЛИТРОПА, ИНДИКАТОРНАЯ ДИАГРАММА, ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ, ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ, ДАВЛЕНИЕ, СИЛА, ПОРШЕНЬ, КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ, ШАТУННАЯ ШЕЙКА, ДВИГАТЕЛЬ.

Объект исследования: двигатель ВАЗ 2106 как двигатель-прототип.

Цель работы: развитие навыков инженерных расчетов по дисциплине «Транспортная энергетика», проведение проектно-конструкторской проработки отдельных элементов двигателя.

При выполнении курсовой работы была изучена конструкция механизмов и систем двигателя ВАЗ 2106 как двигателя-прототипа, произведены тепловые, динамические расчеты для обоснования решений по проектируемому двигателю, построены индикаторные, развернутые диаграммы и графики необходимых сил. Были определены основные размеры и характеристики двигателя, а также была осуществлена конструкторская проработка и составлен чертеж поршня, как одного из элементов проектируемого двигателя.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение........................................................................................................... 4

1 Тепловой расчет двигателя.......................................................................... 5

1.1 Свежий заряд и продукты сгорания....................................................... 5

1.2 Процесс впуска........................................................................................ 7

1.3 Процесс сжатия........................................................................................ 7

1.4 Процесс сгорания.................................................................................... 8

1.5 Процесс расширения............................................................................... 9

1.6 Индикаторные показатели рабочего цикла........................................... 9

1.7 Эффективные показатели рабочего цикла........................................... 11

1.8 Основные размеры двигателя............................................................... 12

1.9 Построение индикаторной диаграммы................................................ 14

2 Динамический расчет двигателя................................................................ 20

2.1 Силы давления газов............................................................................. 21

2.2 Силы инерции........................................................................................ 24

2.3 Суммарная сила и ее составляющие..................................................... 26

2.4 Суммарный крутящий момент............................................................. 29

2.5 Силы, действующие на шатунные шейки коленвала........................... 32

3 Конструктивный расчет............................................................................. 37

Заключение.................................................................................................... 42

Список использованных источников............................................................ 43

Приложение А Графическая часть............................................................... 44

ВВЕДЕНИЕ

Автомобильный двигатель является двигателем, преобразующим какую-либо энергию в механическую работу, необходимую для приведения в движение автомобиля. В современных автомобилях преимущественно используются двигатели внутреннего сгорания.

По конструкции ДВС разделяют на поршневые и роторные. Большинство автомобильных двигателей – поршневые. Поршневые ДВС различаются по числу и расположению цилиндров (рядные, с противолежащими цилиндрами, V-образные и W-образные), по рабочему объёму (литражу), назначению и т. п. Число цилиндров поршневых ДВС – от 1 до 16.

По характеру рабочего процесса поршневые ДВС могут быть четырёх- и двухтактными, а по способу воспламенения топлива – с воспламенением от искры (называемые также бензиновыми) и с воспламенением от сжатия (дизели).

Большинство автомобильных двигателей четырёхтактные. Для воспламенения топлива в бензиновых двигателях используется свеча зажигания; в дизелях – распылённое топливо самовоспламеняется при впрыскивании в цилиндры. Дизельные автомобильные двигатели имеют лучшую топливную экономичность, но они дороже в производстве, тяжелее и более шумные. Наиболее распространены дизели на большегрузных автомобилях.

Основными показателями, характеризующими автомобильный двигатель являются мощность и крутящий момент, а также их зависимость от оборотов вала двигателя. Мощность автомобильного двигателя от 2,5 кВт (малолитражный автомобиль) до 800 кВт и более (болид «Формулы-1» ).

Совершенствование конструкции поршневых ДВС, используемых в качестве автомобильных двигателей направлено на увеличение их мощности и уменьшение габаритов и массы при одновременном улучшении топливной экономичности и снижении токсичности. Этому способствует как совершенствование технологий изготовления ДВС, так и улучшение конструкций. [1]

Целью курсовой работы является развитие навыков инженерных расчетов по специальным дисциплинам, проведение проектно-конструкторской проработки отдельных элементов двигателя.

Для достижения данной цели будет изучена конструкция механизмов и систем двигателя прототипа, дано технико-экономическое обоснование проектируемого двигателя, указаны его преимущества и перспективность конструктивных решений с учетом современных требований, выполнены соответствующие расчеты и произведено графическое построение необходимых графиков. Также будет выполнена конструкторская проработка поршня двигателя.

1 Тепловой расчет двигателя

Тепловой расчет – это начальный этап всех работ, связанных с проектированием двигателя. При проведении расчета необходимо сравнить данные отдельных его этапов с соответствующими параметрами существующих двигателей. Если обнаружится ошибка, нужно проверить повторным расчетом или изменить численные значения отдельных коэффициентов в пределах принятых величин.

В соответствии с типом заданного двигателя (с воспламенением от искры) выбираем необходимый сорт топлива – бензин. Марка бензина зависит от степени сжатия, которая определяет мощность двигателя. Для высокооборотных двигателей следует применять повышенную степень сжатия.

Исходные данные по заданному двигателю ВАЗ-2106 представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Исходные данные

Один из основных показателей топлива – низкая теплота сгорания Н_и, кДж/кг. Для бензиновых двигателей Н_и = 44 000 кДж/кг.