Проектировочный расчёт автомобильного двигателя

   МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

   Учреждение  образования «Гродненский государственный  университет 

   имени Янки Купалы»

   Факультет Инновационные технологии машиностроения 
 

   КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

   по  дисциплине

   «Автомобили» 
 
 
 

Выполнил    Гомза_Алексей_Николаевич______    Курс  4    Группа 2 академ.    СпециальностьТЭА    Форма обучениязаочная полная    Адрес: _    Тел. ______________

Проверил    _Ленник Д.А.________

               Гродно, 2011 

   Содержание 

         Введение………………………………………………………………….3

   1.  Назначение, устройство и принцип  работы однодискового механизма  сцепления с центральной диафрагменной нажимной пружиной………………………………………………………………………..4

   2. Назначение, устройство и принцип работы  однодискового механизма сцепления  с центральной……………………………………………………….6 
диафрагменной нажимной пружиной

   3. Проектировочный  расчёт автомобильного двигателя…………………9

   4. Заключение……………………………………………………………   .15

   5. Список использованных информационных источников……………..16

 

    ВВЕДЕНИЕ

    В данной работе мы проводим проектировочный  расчет автомобильного двигателя. В  нашем случае это расчет дизельного двигателя с вихрекамерой.

    Мы  научимся рассчитывать требуемую мощность двигателя, зависящую от следующих  факторов: максимальная скорость автомобиля, м/с; полная масса автомобиля, кг; ускорение свободного падения; коэффициент сопротивления качению при максимальной скорости автомобиля; коэффициент обтекаемости; площадь лобового сопротивления автомобиля; коэффициент полезного действия трансмиссии; коэффициент коррекции; коэффициент сопротивления качению при максимальной скорости автомобиля; коэффициент сопротивления качению при движении автомобиля с малой скоростью (до 10…15 м/с); площадь лобового сопротивления автомобиля: колея передних колес, м; высота автомобиля, м.

    Мы  научимся рассчитывать внешнюю скоростную характеристику двигателя, зависящую от следующих факторов: номинальная эффективная мощность двигателя при максимальной скорости движения автомобиля, кВт; значение угловой скорости вращения коленчатого вала, соответствующее угловой скорости вращения коленчатого вала, рад/с;  коэффициенты, зависящие от конструкции двигателя, а также его типа; максимальная устойчивая угловая скорость вращения коленчатого вала двигателя; частота вращения коленчатого вала двигателя при максимальной эффективной мощности двигателя, об/мин;

    Также научимся строить по найденным данным график внешней скоростной характеристики двигателя

 

 

   

1. Назначение, устройство и принцип  работы однодискового  механизма сцепления  с центральной 
   диафрагменной нажимной пружиной

 

   Сцепление является важным конструктивным элементом трансмиссии автомобиля.

   Сцепление предназначено для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения при переключении передач, а также предохранения элементов трансмиссии от перегрузок. Сцепление автомобиля располагается между двигателем и коробкой передач.

   Схема однодискового сцепления

   1 – маховик; 2 – диск сцепления; 3 – нажимной диск; 4 – подшипник  выключения сцепления; 5 – фиксирующая  пружина; 6 – вилка выключения  сцепления; 7 – шпилька с шаровым  пальцем; 8 – защитный чехол

   Рисунок 1.1 Сцепление

   Маховик устанавливается на коленчатом вале двигателя. Он выполняет роль ведущего диска. На современных автомобилях применяется, как правило, двух массовый маховик. Такой маховик состоит из двух частей, соединенных пружинами. Одна часть соединена с коленчатым валом, другая - с ведомым диском. Конструкция двух массового маховика обеспечивает сглаживание рывков и вибраций коленчатого вала.

   В картере сцепления размещаются конструктивные элементы сцепления. Картер сцепления крепиться болтами к двигателю.

   Нажимной диск (обиходное название – корзина сцепления) прижимает ведомый диск к маховику и при необходимости освобождает его от давления. Он оснащен диафрагменной пружиной. Диафрагменная пружина представляет собой металлические упругие лепестки, закрепленные по окружности нажимного диска.

   Ведомый диск располагается между маховиком и нажимным диском. Ступица ведомого диска соединяется шлицами с первичным валом коробки передач и может перемещаться по ним. На ведомом диске с двух сторон установлены фрикционные накладки. Ведомый диск сцепления соприкасается со ступицей через части гасителя крутильных колебаний. Неизбежность гасителя крутильных колебаний вызвана следующим. При резком изменении скорости передвижения автомобиля, наезде на неровности дороги, резком включении сцепления, а также вследствие неравномерной эксплуатации двигателя в трансмиссии автомобиля возникают динамические нагрузки, вызывающие закручивание (раскручивание) валов трансмиссии. Неравномерность крутящего момента двигателя может вызывать значительные перегрузки в трансмиссии вследствие возникновения крутильных колебаний и резонанса при совпадении частот, передающихся нагрузок с частотами собственных колебаний трансмиссии. Упругие колебания трансмиссии приводят не только к возникновению шума в механизмах и агрегатах, но и к опасным вибрациям, а иногда и к поломкам деталей, когда амплитуда колебаний достигает внушительный величины. Для поглощения энергии крутильных колебаний необходим поглотитель. Подшипник выключения сцепления (обиходное название – выжимной подшипник) воздействует на лепестки диафрагменной пружины. Подшипник располагается на муфте выключения.

   Перемещение муфты с подшипником обеспечивает вилка сцепления.

   Работу  сцепления обеспечивает привод сцепления.

   На  современных автомобилях применяются  приводы сцепления следующих  видов:

2. механический привод;
3. гидравлический привод;
4. электромагнитный привод.
5. Для облегчения управления на некоторых моделях автомобилей используются пневматические и вакуумные усилители привода сцепления.

   Наибольшее  применение в автомобиле нашли механический и гидравлический приводы сцепления. Электромагнитный привод используется для автоматизации управления сцеплением.

 

    2. Назначение, устройство и принцип работы круиз контроля движения автомобиля.

   Круиз-контроль это устройство, которое управляет  скоростью движения автомобиля. Устанавливается  на автомобили c любой трансмиссией (МКПП и АКПП). 
Есть два типа круиз-контроля - Пассивный и Адаптивный.

   Первый  автомобиль, оснащённый этой системой появился в 1958 году. Это был ChryslerImperial. Система, примененная на этом автомобиле, считывала скорость вращения карданного вала и через соленоид контролировала подачу топлива в камеру сгорания. Позже стали появляться системы, которые контролировали подачу топлива измеряя скорость вращения колёс, считывая показания спидометра или уровень оборотов двигателя.  
 
Адаптивный Круиз контроль появился гораздо позже - в 1999 году на автомобилях Mersedes-Bens. В 2006 году появился так назывемыйFullAdaptiveCruiseControl, способный полностью "привязать" Ваш автомобиль к впередиидущему, т.е. эта система способна сама остановить и разогнать автомобиль до скорости впередиидущего автомобиля.

   Пассивный Круиз-контроль (PCC) поддерживает постоянную скорость движения автомобиля (заданную водителем). Очень удобен в дальних поездках, когда нога устаёт постоянно держать педаль газа. Заданная скорость остаётся неизменной, пока водитель не меняет её сам, нажимая на тормоз или педаль газа (например при обгоне другого автомобиля или при вынужденном торможении). В этом случае Круиз-контроль отключается, но как только водитель отпускает педаль тормоза или газа, опять устанавливает заданную скорость и поддерживает её до следующего "вмешательства" водителя. Менять настройки Круиз-контроля можно и во время движения.

   Адаптивный  круиз-контроль (AdaptiveCruiseControl, ACC) предназначен для автоматического управления скоростью движения автомобиля. Адаптивный круиз-контроль является дальнейшим развитием системы круиз-контроля, которая поддерживает заданную постоянную скорость движения.

   Известными  системами адаптивного круиз-контроля являются:

• Preview Distance Controlот Mitsubishi;
• Radar Cruise Control от Toyota;
• Distronic (Distronic Plus) от Mercedes-Benz;
• Active Cruise Controlот BMW;
• Adaptive Cruise Controlот Volkswagen, Audi, Honda.

   Система адаптивного круиз-контроля имеет следующее общее устройство:

• датчик расстояния;
• блок управления;
• исполнительные устройства.

   Датчик расстояния служит для измерения скорости и расстояния до впереди идущего автомобиля. В качестве датчика расстояния используются радары или лидары. Радар (Radar, RadioDetectionandRanging) излучает электромагнитные волны на объект и получает обратный сигнал – эхо. Скорость впереди идущего автомобиля оценивается по изменению частоты отраженной волны, а расстояние до машины - по времени возвращения сигнала. Установленные параметры преобразуются в электрические сигналы и передаются в блок управления.

   Лидар (Lidar, LihtDetectingandRanging) использует инфракрасный лазерный луч. Принцип действия лидара аналогичен радару. Лазерные датчики дешевле радаров, но подвержены влиянию погодных условий, поэтому на автомобилях премиум-класса в системе адаптивного круиз-контроля используются, в основном, радары.

   Датчик  расстояния устанавливается на переднем бампере или решетке радиатора автомобиля. Радиус действия датчика составляет порядка 150 м. В последних разработках адаптивного-круиз-контроля используется датчики расстояния короткого и длинного диапазонов. Датчик короткого диапазона обеспечивает замедление автомобиля до полной остановки. Датчик длинного диапазона – до 30 км/ч. Это расширяет функциональные возможности системы и позволяет ее использовать при движении автомобиля с малой скоростью на небольшой дистанции (например, при движении в "пробках"). К примеру, в системе DistronicPlus используется три датчика – один дальнего и два ближнего действия.

   Электронный блок управления принимает сигналы от датчиков расстояния, а также входную информацию от других систем, с помощью которых определяется:

• скорость и дистанция до впереди идущего автомобиля;
• скорость управляемого автомобиля;
• угол поворота рулевого колеса;
• боковое ускорение;
• радиус кривой.

   Программное обеспечение, установленное в блоке, сравнивает фактические параметры  движения с заданными, на основании  которого формируются управляющие  воздействия по изменению скорости движения. Своих исполнительных устройств система АСС не имеет, а используют другие электронные системы автомобиля, с которыми связывается через блоки управления:

• система курсовой устойчивости;
• дроссельная заслонка с электрическим приводом;
• автоматическая коробка передач.

   Принцип работы адаптивного круиз-контроля

   Работа  системы адаптивного круиз-контроля осуществляется в диапазоне скоростей от 30 до 180 км/ч. Современные системы АСС поддерживают скоростной режим от 0 до 200 км/ч, а также режим торможения и старта в условиях плотного движения (функция StopandGo).

   Адаптивный  круиз-контроль обеспечивает движение автомобиля в следующих режимах: