Современные поршневые двигатели внутреннего сгорания достигли степени совершенства, продолжая тенденцию непрерывного роста удельных (литровой и поршневой) мощностей, снижения удельной материалоемкости, токсичности отработанных газов, снижения удельных расходов топлива и масел, повышения надежности и долговечности. Анализ тенденции развития конструкции тракторов и автомобилей показывает большую перспективность применение поршневых двигателей в ближайшем будущем. Цель курсовой работы состоит в овладении методикой и навыками самостоятельного решения по проектированию и расчету автотракторных двигателей внутреннего сгорания на основе приобретенных знаний при изучении курса «Теория и расчёт энергетических средств».
Курсовая работа состоит из расчетно-пояснительной записки и листа графической части. Содержит тепловой и динамический расчеты автотракторного двигателя:
- расчет рабочего цикла двигателя;
- определение основных параметров двигателя;
- эффективные и экономические показатели двигателя;
- тепловой баланс двигателя;
- построение индикаторной диаграммы;
- кинематический и динамический расчеты двигателя;
- расчет и построение теоретической скоростной характеристики двигателя.
Расчет необходимой номинальной мощности д.в.с. автомобиля
Ширина автомобиля B=1,68 м;
Высота автомобиля H=1,42 м;
Коэффициент сопротивления воздуха k=0,29
Максимальная скорость движения автомобиля
Полная масса автомобиля ma=1595 кг;
Отношение частоты вращения коленчатого валя двигателя при максимальной скорости и максимальной мощности nv/nн=1,2;
К.П.Д. трансмиссии =0,93;
Коэффициент сопротивления дороги f=0,032;
Величина лобовой площади автомобиля определяется по формуле:
Мощность затрачиваемая на преодоление сопротивления дороги, рассчитывается по формуле:
Мощность затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха, рассчитывается по формуле:
Мощность двигателя, необходимая для обеспечения максимальной скорости движения автомобиля, определяется по формуле:
Для бензинового двигателя максимальная мощность двигателя подсчитывается по формуле Лейдермина:
Здесь a=b=c=1 постоянные коэффициенты для бензиновых двигателей.
- Расчёт рабочего цикла двигателя
- Определение среднего индикаторного давления
- Определение основных размеров двигателя и показателей его топливной экономичности
- Принятые оптимальными результаты машинного расчета используются в дальнейшем при построении индикаторной диаграммы в динамическом расчёте
- Построение индикаторной диаграммы
- Тепловой баланс двигателя
- Исследование взаимосвязи параметров рабочего цикла
- Динамический расчёт двигателя внутреннего сгорания
- Определение силы давления газов
- Определение сил инерции
- Определение сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала
- Построение диаграммы тангенциальных сил
- Расчёт маховика проектируемого двигателя
- Расчет подшипника кривошипной головки шатуна