ВВЕДЕНИЕ 7
1 Обзор литературы по теме работы 8
1.1 Обзор способов повышения мощности двигателя с искровым
зажиганием 8
1.2 Обзор иностранных источников по теме бакалаврской работы 10
2 Тепловой расчет двигателя 32
2.1 Тепловой расчет двигателя по методике Вибе 32
2.2 Тепловой баланс двигателя 41
3 Кинематический расчет 43
4 Динамический расчет 44
5 Задание на специальную разработку 49
5.1 Описание спроектированного двигателя на базе ВАЗ - 2112 форсированного по частое вращения 49
5.2 Сравнительный анализ двигателя ВАЗ 2112 с модернизированным
двигателем 51
6 Безопасность и экологичность бакалаврской работы 53
6.1 Оценка взрыво-пожаробезопасности бакалаврской работы 53
6.2 Оценка экологичности, по нормируемым продуктам отработавших
газов, объекта разработки бакалаврской работы 54
6.3 Оценка экологичности, по шуму, объекта разработки бакалаврской
работы 55
6.4 Выводы об безопасности и экологичности объекта бакалаврской ра¬
боты 55
Заключение 56
Список использованных источников 57
Приложение А 59
Приложение Б 78
Приложение В
Повышение мощностных показателей двигателей внутреннего сгорания (ДВС) остается наиболее актуальной проблемой современного двигателестроения. Одним из наиболее простых способов повышения мощности, это увеличение рабочего объема двигателя. Но при этом, требования мирового автомобиле строения ограничивают габариты автомобильного двигателя, что заставляет искать другие пути повышения мощности без значительно увеличения рабочего объема, и, следовательно, габаритов двигателя.
Основными направлениями повышения мощности ДВС без увеличения рабочего объема цилиндров, являются, во-первых, повышение плотности заряда на впуске, обеспечивающимся применением различных типов наддува, а во- вторых, увеличением скоростного режима работы двигателя. При этом основным недостатком применения наддува является значительное удорожание стоимости двигателя, так как стоимость автомобильного компрессора сопоставима со стоимостью двигателя. Недостатком же увеличения частоты вращения коленчатого валя, является повышение механических потерь на трение и в следствии повышенный износ блока цилиндров и деталей кривошипно-шатунного механизма.
Поэтому в дипломной работе будет спроектирован двигатель рабочим объемом 1,5 литра с увеличенной частотой вращения коленчатого вала до 7200 мин-1 на номинальном режиме, при этом особое внимание будет уделено снижению механических потерь в кривошипно-шатунном механизме, до уровня близкого к двигателю ВАЗ-2112 с номинальной частотой 5600 мин-1.
В дипломном проекте спроектирован бензиновый двигатель с модернизированным КШМ, работающим на номинальном скоростном режиме 7200 мин-1. В процессе модернизации внесены следующие изменения в конструкцию: уменьшен ход поршня с 71 до 56 мм, увеличен диаметр цилиндров с 82 до 92 мм, увеличилась общая длина двигателя с 510 до 545 мм, снизилась высота с 653 до 620 мм. Для снижения динамических и инерционных нагрузок проведено снижение массы поршня за счет уменьшения длины юбки и массы бобышек, также снижена масса шатуна на 10% за счет уменьшения его длины с 121 до 97 мм. Проведены основные расчеты двигателя, а именно, тепловой, кинематический, динамический, основных деталей и систем двигателя.
Получено в двигателе с модернизированным КШМ:
- минимальный удельный эффективный расход топлива 254 г/кВт*ч;
- максимальную мощность при номинальных оборотах n=7200 мин-1 84 кВт, по сравнению с базовым увеличение составило 13%;
- снижение концентрации токсичных компонентов отработавших газах по оксидам азота (NO) и оксиду углерода (СО), при увеличении концентрации по несгоревшим углеводородам (СН), поэтому для выполнения двигателем норм по токсичности необходимо установка каталитического нейтрализатора.
