Рабочие процессы, конструкция и основы расчета ЭУ и ТТО

Заключение
В результате проведённой работы был разработан четырехцилиндровый рядный бензиновый двигатель для легкового автомобиля, с рабочим объёмом 1,6 литра и номинальной мощностью 63 кВт.
В ходе решения поставленных задач, была основана методика расчета и выбора двигателя внутреннего сгорания, получены навыки проектирования, позволяющие обеспечить необходимый технический уровень, надёжность и долгий срок службы двигателя.
Опыт и навыки, полученные в ходе выполнения курсового проекта, будут востребованы при выполнении как курсовых проектов по специальным дисциплинам, так и при выполнении дипломного проекта.

...

Содержание

Введение 4
1 Расчёт и выбор исходных параметров 5
2 Тепловой расчет проектируемого двигателя 6
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 9
2.6 Процесс сгорания 10
2.7 Процесс расширения 11
2.8 Индикаторные и эффективные параметры рабочего цикла, основные параметры цилиндра и двигателя 12
2.9 Построение индикаторной диаграммы 16
2.10 Построение круговой диаграммы фаз газораспределения 18
3 Расчет и построение внешней скоростной характеристики 19
4 Техническая характеристика двигателя 22
Заключение 23
Список использованных источников 24

Введение

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 надёжной и безопасной их работе. Основные требования, предъявляемые к автомобильным и тракторным двигателям, следующие:
1. Развитие необходимой мощности двигателей при различных скоростях движения автомобиля; обладание хорошей приёмистостью при трогании автомобиля с места и при изменении его рабочих режимов.
2. Максимально возможная экономичность на всех режимах работы.
3. Простота конструкции, упрощающая условия выпуска и посл едующих ремонтов автомобильных и тракторных двигателей и облегчающая условия их обслуживания и эксплуатации.
4. Низкая производственная стоимость, достигаемая за счёт обеспечения технологичности конструкции деталей автомобильных и тракторных двигателей, снижения их веса и применения полноценных заменителей металлов.
5. Возможно меньший удельный и литровый веса двигателя, достигаемые без снижения надёжности и долговечности его работы.
6. Максимально целесообразное уравновешивание двигателя и необходимая равномерность хода.
7. Удобство в эксплуатации, а также простота и удобство ремонта и технического обслуживания в гаражных и дорожных условиях.
8. Высокая надёжность и долговечность работы.
В соответствии с перечисленными требованиями конструкции современных автомобильных и тракторных двигателей развиваются и совершенствуются в направлениях максимального их соответствия условиям эксплуатации, повышения экономичности и снижения себестоимости.

Таким образом, полученные результаты соответствуют параметрам современных четырехтактных двигателей, где =320…370 К; =0,04...0,10; = 0,7 – 0,9.
2.5 Процесс сжатия
Давление и температура в конце сжатия:
(2.18)
(2.19)
где - показатель политропы сжатия, определяется по формуле:
(2.20)
У современных карбюраторных двигателей значения находятся в пределах:
и .
2.6 Процесс сгорания
Максимальная температура цикла в двигателе определяется из уравнений сгораний:
(2.21)
где - средняя мольная теплоемкость свежего заряда
(2.22)
где - коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси
(2.23)
- количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания:
(2.24)
Принимаем коэффициент использования тепла =0,9.
- средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания при постоянном объеме:
(2.25)
Решив уравнение вида:
Давление в конце сгорания теоретическое:
(2.26)
Действительное давление в конце сгорания:
(2.27)
Для современных двигателей давление и температура в конце сгорания находится в пределах:
2.7 Процесс расширения
Давление в конце расширения:
(2.28)
где - показатель политропы расширения
(2.29)
Температура в конце расширения:
(2.30)
Для современных двигателей давление и температура в конце расширения находится в пределах:
Проводится проверка ранее принятой температуры остаточных газов:
(2.31)
2.8 Индикаторные и эффективные параметры рабочего цикла, основные параметры цилиндра и двигателя
Теоретическое среднее индикаторное давление:
(2.32)
где - степень повышения давления
Действительное среднее индикаторное давление:
(2.33)
где - коэффициент полноты диаграммы =0,955
Индикаторный коэффициент полезного действия:
(2.34)
где - плотность заряда на впуске
Удельный индикаторный расход топлива:
(2.35)
Среднее давление механических потерь вычисляем в соответствии с данными таблицы 2.[2]
Таблица 2 – Значения коэффициентов для расчета механических потерь
Двигатель
Бензиновый
0,034
0,0113
(2.36)
где - скорость поршня, определяется по формуле:
(2.37)
Ходом поршня задаются из аналогичного двигателя Fiat Duna 1.6 SCR
S=67,4 мм
Среднее эффективное давление:
= (2.38)
Механический КПД:
(2.39)
Литраж двигателя:
(2.40)
Рабочий объем цилиндра:
(2.41)
Диаметр цилиндра:
(2.42)
Ход поршня:
(2.43)
где - заданный коэффициент короткоходности, =0,78
Скорость поршня:
Необходимо организовать сравнение :
Литраж двигателя:
(2.44)
Эффективная мощность:
(2.45)
Литровая мощность:
(2.46)
Эффективный крутящий момент:
(2.47)
Эффективный КПД:
(2.48)
Удельный эффективный расход топлива:
(2.49)
Часовой расход топлива:
(2.50)
2.9 Построение индикаторной диаграммы