Автор: Пользователь скрыл имя, 08 Января 2012 в 12:28, курсовая работа
Прогресс в автомобильной и тракторной промышленности, дальнейшее увеличение грузооборота автомобильного транспорта, значительное расширение тракторного парка в сельском хозяйстве предусматривают не только значительный рост автотранспортного парка, но и значительное улучшение использования имеющихся автомобилей и тракторов, повышение культуры их эксплуатации, увеличение межремонтных сроков.
Введение
Глава 1. Тепловой расчет карбюраторного двигателя……………………………….4
Выбор топлива…………………………………………………………………...5
Параметры рабочего тела……………………………………………………….5
Параметры окружающей среды………………………………………………...6
Процесс впуска…………………………………………………………………..6
Процесс сжатия………………………………………………………………….7
Процесс сгорания………………………………………………………………..8
Процессы расширения и впуска………………………………………………..9
Индикаторные параметры рабочего цикла…………………………………...10
Эффективные показатели двигателя………………………………………….10
Основные параметры цилиндра……………………………………………….10
Построение индикаторной диаграммы……………………………………….11
Тепловой баланс………………………………………………………………..13
Глава 2. Кинематический и динамический расчеты………………………………..15
2.1. Кинематика……………………………………………………………………….15
2.2. Динамика………………………………………………………………………….16
2.3. Уравновешивание………………………………………………………………...22
2.4. Равномерность крутящего момента и равномерность хода двигателя……….23
Глава 3. Расчет основных деталей двигателя……………………………………….24
3.1. Расчет поршневой группы……………………………………………………….24
3.2. Расчет шатунной группы………………………………………………………...27
Глава 4. Расчет элементов системы охлаждения…………………………………...33
4.1. Общие сведения………………………………………………………………….33
4.1. Расчет жидкостного насоса……………………………………………………...33
4.2. Устройство и принцип работа охлаждающей системы………………………..34
Заключение
Литература
, м/с.
Ускорение поршня.
, м/с
Расчет , , производим аналитически через каждые 30° угла поворота коленчатого вала и заносим в табл. 3.
Таблица 3
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | +1,285 | 17217 |
| 30 | 0,1697 | +6,62 | +0,6234 | +14,25 | +1,009 | 13519 |
| 60 | 0,6069 | +23,67 | +0,9894 | +22,62 | +0,3575 | 4790 |
| 90 | 1,1425 | +44,56 | +1,0 | +22,86 | -0,285 | -3819 |
| 120 | 1,6069 | +62,67 | +0,7426 | +16,98 | -0,6425 | -8608 |
| 150 | 1,9017 | +74,17 | +0,3766 | +8,61 | -0,7235 | -9694 |
| 180 | 2,0 | +78 | 0 | 0 | -0,715 | -9580 |
| 210 | 1,9017 | +74,17 | -0,3766 | -8,61 | -0,7235 | -9694 |
| 24 | 1,6069 | +62,67 | -0,7426 | -16,98 | -0,6425 | -8608 |
| 270 | 1,1425 | +44,56 | -1,0 | -22,86 | -0,285 | -3819 |
| 300 | 0,6069 | +23,67 | -0,9894 | -22,62 | +0,3575 | 4790 |
| 330 | 0,1697 | +6,62 | -0,6234 | -14,25 | +1,009 | 13519 |
| 360 | 0 | 0 | 0 | 0 | +1,285 | 17217 |
По данным табл. 3 строим графики:
- в масштабе ;
- в масштабе ;
- в масштабе ;
- масштаб угла поворота коленчатого вала .
При j=
0
, а на кривой
- это точка перегиба.
2.2.
Динамика КШМ.
Силы
давления газов.
Индикаторную
диаграмму, полученную в тепловом расчете,
развертываем по углу поворота кривошипа
по методу Брикса.
Поправка Брикса.
,
где
- масштаб хода поршня на индикаторной
диаграмме.
Масштабы развернутой диаграммы:
- давлений и удельных сил ;
- полных сил , угла поворота кривошипа , или
,
где
ОВ – длина развернутой
По
развернутой диаграмме через
каждые 30°
угла поворота кривошипа определяем значения
и заносим в табл. 4.
Приведение
масс частей кривошипно-шатунного
С учетом диаметра цилиндра, отношения S/D, рядного расположения цилиндров и достаточно высокого значения устанавливаются:
- масса поршневой группы (для поршня из алюминиевого сплава принято )
;
- масса шатуна (для стального кованного шатуна принято )
;
-
масса неуравновешенных частей
одного колена вала без
.
- масса шатуна, сосредоточенная на оси поршневого пальца
;
- масса шатуна, сосредоточенная на оси кривошипа
;
- массы, совершающие возвратно-поступательное движение
;
-
массы, совершающие
.
| , МПа | j, м/с | , МПа | , МПа | , МПа | , МПа | , МПа | , МПа | Т, кН | , Н·м | |||||
| 0 | +0,018 | +17217 | -2,432 | -2,432 | 0 | 0 | 1 | -2,432 | +1 | -2,432 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 30 | -0,015 | +13512 | -1,909 | -1,924 | +0,144 | -0,277 | 1,01 | -1,943 | +0,794 | -1,528 | +0,625 | -1,203 | -5,743 | -223,98 |
| 60 | -0,015 | +4790 | -0,677 | -0,692 | +0,253 | -0,175 | 1,031 | -0,713 | +0,281 | -0,194 | +0,993 | -0,687 | -3,282 | -127,99 |
| 90 | -0,015 | -3819 | +0,539 | +0,524 | +0,295 | +0,155 | 1,043 | +0,547 | -0,295 | -0,155 | +1 | +0,524 | +2,503 | +97,602 |
| 120 | -0,015 | -8609 | +1,216 | +1,201 | +0,253 | +0,304 | 1,031 | +1,238 | -0,719 | -0,864 | +0,74 | +0,889 | +4,245 | +165,54 |
| 150 | -0,015 | -9694 | +1,369 | +1,354 | +0,144 | +0,195 | 1,01 | +1,368 | -0,938 | -1,27 | +0,376 | +0,509 | +2,431 | +94,828 |
| 180 | -0,015 | -9580 | +1,353 | +1,338 | 0 | 0 | 1 | +1,338 | -1 | -1,338 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 210 | -0,02 | -9694 | +1,369 | +1,369 | -0,144 | -0,197 | 1,01 | +1,383 | -0,938 | -1,284 | -0,376 | -0,515 | -2,458 | -95,878 |
| 240 | +0,025 | -8609 | +1,216 | +1,241 | -0,253 | -0,314 | 1,031 | +1,279 | -0,719 | -0,892 | -0,74 | -0,918 | -4,386 | -171,05 |
| 270 | +0,05 | -3819 | +0,539 | +0,589 | -0,295 | -0,174 | 1,043 | +0,614 | -0,295 | -0,174 | -1 | -0,589 | -2,813 | -109,71 |
| 300 | +0,2 | +4790 | -0,677 | -0,477 | -0,253 | +0,121 | 1,031 | -0,492 | +0,281 | -0,134 | -0,993 | +0,474 | +2,262 | +88,226 |
| 330 | +0,7 | +13512 | -1,909 | -1,209 | -0,144 | +0,174 | 1,01 | -1,221 | +0,794 | -0,96 | -0,625 | +0,756 | +3,609 | +140,75 |
| 360 | +1,925 | +17217 | -2,432 | -0,507 | 0 | 0 | 1 | -0,507 | +1 | -0,507 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 370 | +5,502 | +16780 | -2,37 | +3,132 | +0,05 | +0,157 | 1,001 | +3,135 | +0,976 | +3,057 | +0,222 | +0,695 | +3,321 | +129,51 |
| 390 | +3,225 | +13512 | -1,909 | +1,316 | +0,144 | +0,19 | 1,01 | +1,329 | +0,794 | +1,045 | +0,625 | +0,823 | +3,928 | +153,2 |
| 420 | +1,35 | +4790 | -0,677 | +0,673 | +0,253 | +0,17 | 1,031 | +0,694 | +0,281 | +0,189 | +0,993 | +0,668 | +3,192 | +124,48 |
| 450 | +0,95 | -3819 | +0,539 | +1,489 | +0,295 | +0,439 | 1,043 | +1,553 | -0,295 | -0,439 | +1 | +1,489 | +7,111 | +277,35 |
| 480 | +0,45 | -8609 | +1,216 | +1,666 | +0,253 | +0,421 | 1,031 | +1,718 | -0,719 | -1,198 | +0,74 | +1,233 | +5,888 | +229,63 |
| 510 | +0,25 | -9694 | +1,369 | +1,619 | +0,144 | +0,233 | 1,01 | +1,635 | -0,938 | -1,519 | +0,376 | +0,609 | +2,907 | +113,39 |
| 540 | +0,125 | -9580 | +1,353 | +1,478 | 0 | 0 | 1 | +1,478 | -1 | -1,478 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 570 | +0,075 | -9694 | +1,369 | +1,444 | -0,144 | -0,208 | 1,01 | +1,458 | -0,938 | -1,354 | -0,376 | -0,543 | -2,593 | -101,13 |
| 600 | +0,05 | -8609 | +1,216 | +1,266 | -0,253 | -0,32 | 1,031 | +1,305 | -0,719 | -0,91 | -0,74 | -0,937 | -4,474 | -174,5 |
| 630 | +0,05 | -3819 | +0,539 | +0,589 | -0,295 | -0,174 | 1,043 | +0,614 | -0,295 | -0,174 | -1 | -0,589 | -2,813 | -109,71 |
| 660 | +0,05 | +4790 | -0,677 | -0,627 | -0,253 | +0,159 | 1,031 | -0,646 | +0,281 | -0,176 | -0,993 | +0,623 | +2,974 | +115,97 |
| 690 | +0,05 | +13512 | -1,909 | -1,859 | -0,144 | +0,268 | 1,01 | -1,878 | +0,794 | -1,476 | -0,625 | +1,162 | +5,549 | +216,42 |
| 720 | +0,018 | +17217 | -2,432 | -2,432 | 0 | 0 | 1 | -2,432 | +1 | -2,432 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Удельные и полные силы инерции.
Из табл. 3 переносим значения j в табл. 4 и определяем значения удельной силы инерции возвратно-поступательного движущихся масс.
.
Центробежная сила инерции вращающихся масс.
.
Центробежная сила инерции вращающихся масс шатуна.
.
Центробежная сила инерции вращающихся масс кривошипа.
.
Удельные суммарные силы.
Удельная сила, сосредоточенная на оси поршневого пальца .
Удельная нормальная сила . Значения определяют для λ= 0,285 и заносят в табл. 4, также как и .
Удельная сила, действующая вдоль шатуна .
Удельная сила, действующая по радиусу кривошипа .
Удельная и полная тангенциальные силы
и
.
По данным табл. 4 строим графики изменения удельных сил , , , , и в зависимости от изменении угла поворота коленчатого вала φ.
Среднее значение тангенциальной силы за цикл:
- по данным теплового расчета
;
- по
площади, заключенной между
, а
;
ошибка
Δ= (812-816)100/812= 0,5%.
Крутящие моменты.
Крутящий момент одного цилиндра.
Период изменения крутящего момента 4-х тактного двигателя с равными интервалами между вспышками.
θ=
720/i= 720/4= 180°
.
Суммирование
значений крутящих моментов всех четырех
цилиндров двигателя осуществляется табличным
методом через каждые 10° угла поворота
коленчатого вала и по полученным данным
строится кривая
в масштабе
.
Таблица 5
| Цилиндры | |||||||||
| 1-й | 2-й | 3-й | 4-й | ||||||
| 0 | 0 | 0 | 180 | 0 | 360 | 0 | 540 | 0 | 0 |
| 10 | 10 | -132,4 | 190 | -28,0 | 370 | +125,5 | 550 | -29,8 | -64,7 |
| 20 | 20 | -203,2 | 200 | -65,2 | 380 | +161,3 | 560 | -67,1 | -174,2 |
| 30 | 30 | -223,3 | 210 | -94,6 | 390 | +176,6 | 570 | -97,4 | -238,7 |
| 40 | 40 | -209,7 | 220 | -123,0 | 400 | +156,6 | 580 | -126,8 | -302,9 |
| 50 | 50 | -174,3 | 230 | -154,7 | 410 | +128,6 | 590 | -155,7 | -356,1 |
| 60 | 60 | -127,6 | 240 | -165,2 | 420 | +124,8 | 600 | -169,7 | -337,7 |
| 70 | 70 | -65,2 | 250 | -159,4 | 430 | +142,6 | 610 | -165,9 | -247,9 |
| 80 | 80 | +19,6 | 260 | -139,8 | 440 | +185,5 | 620 | -146,3 | -81,0 |
| 90 | 90 | +97,4 | 270 | -103,9 | 450 | +234,3 | 630 | -103,5 | +124,3 |
| 100 | 100 | +140,7 | 280 | -36,3 | 460 | +248,9 | 640 | -39,1 | +314,2 |
| 110 | 110 | +160,3 | 290 | +32,6 | 470 | +244,2 | 650 | +61,5 | +498,6 |
| 120 | 120 | +165,2 | 300 | +97,0 | 480 | +229,3 | 660 | +121,4 | +612,9 |
| 130 | 130 | +152,9 | 310 | +123,0 | 490 | +190,1 | 670 | +183,6 | +649,6 |
| 140 | 140 | +127,7 | 320 | +138,0 | 500 | +147,3 | 680 | +208,8 | +621,8 |
| 150 | 150 | +94,6 | 330 | +137,8 | 510 | +115,3 | 690 | +219,6 | +567,3 |
| 160 | 160 | +63,4 | 340 | +120,2 | 520 | +76,4 | 700 | +201,3 | +461,3 |
| 170 | 170 | +29,8 | 350 | +71,8 | 530 | +30,8 | 710 | +139,8 | +272,2 |
| 180 | 180 | 0 | 360 | 0 | 540 | 0 | 720 | 0 | 0 |
Информация о работе Бензиновый двигатель для легкового автомобиля мощностью N