Исходные данные. Кафедра автомобильного хозяйства и двигателей

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра автомобильного хозяйства и двигателей

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ

по дисциплине "Автомобили и автомобильное хозяйство"

Выполнил: Строчкин А.В.

Шифр: В-703445

Принял:

Москва 2008 год

Содержание

стр.

Исходные данные………………………………………………………. 4

1. Тепловой расчёт …………………………………………………….. 4

1.1. Параметры рабочего тела……………………………………….. 4

1.2. Параметры остаточных газов…………………………………… 5

1.3. Процесс впуска (0 £ j £ 180°)…………………………………….. 5

1.4. Процесс сжатия (180° £ j £ 360°)……………………………….. 7

1.5. Процесс сгорания……………………………………………….. 7

1.6. Процессы расширения (360° £ j £ 540°)………………………. 8

1.7. Расчет четвертого такта (очистка цилиндра) (540° £ j £ 720°).. 8

1.8. Индикаторные параметры рабочего цикла ……………………. 9

1.9. Эффективные показатели двигателя …………………………… 9

1.10. Построение индикаторной диаграммы……………………….. 10

1.11. Тепловой баланс двигателя……………………………………. 15

2.Построение внешней скоростной характеристики двигателя……… 16

3.Кинематический расчет………………………………………………. 18

4. Динамический расчёт………………………………………………… 18

4.1. Силы давления газов……………………………………………… 18

4.2. Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма…. 19

4.3. Удельные и полные силы инерции………………………………. 19

4.4. Удельные суммарные силы ……………………………………… 20

4.5. Крутящие моменты……………………………………………….. 25

4.6. Силы, действующие на шатунную шейку коленчатого вала….. 26

5.Расчет основных деталей двигателя………………………………….. 29

5.1.Расчет поршневой группы………………………………………… 29

5.1.1. Расчет поршня………………………………………………… 29

5.1.2.Расчет поршневого кольца…………………………………… 32

5.1.3. Расчет поршневого пальца…………………………………… 33

5.2.Расчет шатунной группы………………………………………….. 35

5.2.1.Расчет поршневой головки……………………………………… 35

5.2.2. Расчет стержня шатуна………………………………………… 40

6.Расчет масляного насоса……………………………………………….. 42

7.Расчет водяного насоса системы охлаждения……………………….. 43

Список использованной литературы…………………………………… 45

Исходные данные

Тип двигателя и его назначение - бензиновый для легкового автомобиля

Диаметр цилиндра, D, м - 0,082

Ход поршня, S, м - 0,07

Число цилиндров, i - Р-4

Частота вращения коленчатого вала, n, 1/мин - 5800

Число клапанов на цилиндр, i_кл - 2

Средняя скорость заряда в клапане, w_кл, м/с - 100

Коэффициент избытка воздуха, a - 0,95

Повышение давления в компрессоре, p_к - 1,0

Подогрев при впуске, DТ, град - 4

Коэффициент сопротивления при впуске, b² + z_вп - 2,3

Давление остаточного газа, р_r, МПа - 0,106

Степень сжатия, e - 9,1

Состав бензина С = 0,855; Н = 0,145; m_т = 120 кг/моль.

Низшая теплота сгорания бензина Н_u = 44000 кДж/кг

Параметры окружающей среды р₀ = 0,1 МПа, Т₀ = 288 К

1. Тепловой расчёт

1.1. Параметры рабочего тела.

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива

где m_в = 28,96 кг/моль – молекулярная масса воздуха при нормальных атмосферных условиях.

Количество горючей смеси

Количество отдельных компонентов продуктов

Общее количество продуктов сгорания:

М₂ = М_СО+ =

= 0,0072 + 0,064 + 0,0036 + 0,0689 + 0,389 = 0,533 кмоль пр.сг/кг топл

Коэффициент молекулярного изменения горючей смеси

m₀ = М₂/М₁ = 0,533/0,499 = 1,07