Введение 4
1 Состояние вопроса 5
1.1 Пути повышения мощностных показателей 5
1.1.1 Регулирование подъема клапана 5
1.1.2 Увеличение мощности двигателя за счет установки
турбокомпрессора 6
1.1.3 Установка нагнетателя воздуха с механическим приводом 7
1.1.4 Снижение тепловых потерь 7
1.1.5 Увеличение степени сжатия 8
1.1.6 Улучшение эффективных показателей бензиновых
ДВС путем усовершенствования конструкции шатунно-поршневой группы 8
2 Расчет бензинового двигателя 10
2.1 Топливо 10
2.2 Горючая смесь. Количество 11
2.3 Впуск 12
2.4 Сжатие 13
2.5 Сгорание 14
2.6 Выпуск расширение 15
2.7 Параметры рабочего цикла индикаторные 16
2.8 Характеристика двигателя скоростная 20
2.9 Динамический расчет 24
2.10 Моменты крутящие 25
2.11 Расчет деталей двигателя 27
2.12 Расчет систем. Расчет жидкостного насоса 28
2.12.1 Жидкостный насос. Расчет параметров 31
2.12.2 Масляный насос расчет 32
3 Специальная часть 33
4 Сравнительный анализ двигателей 36
Заключение 38
Список использованных источников 39
Приложение А 41
Приложение Б - Безопасность и экологичность проекта
В данный момент улучшение мощностных характеристик бензиновых (ДВС) по-прежнему является актуальной научно-технической задачей. Один из способов улучшения мощностных характеристик двигателей является регулирование подъема клапанов при помощи электромагнитного клапана. Приемлемым алгоритмом управления клапанным механизмом при прогреве двигателя и рециркуляция отработавших газов, является повторное открытия впускного клапана во время такта выпуска ,снижающее выбросы несгоревших углеводородов (СН) и угарного газа (СО) на 40%, окислов азота (NOx) — на 60%.
В разработке силового механизма уже достигнуты значительные успехи. В настоящее время наиболее эффективной и востребованной в бензиновых ДВС является системы регулирования подъема клапанов используя технологию MultiAir в которой применяется электро -
гидравлическая система с дополнительным соленоидом, который управляется электроникой и контролирует давление в гидравлической системе. Во время такта открытия и закрытия этот соленоид может изменять момент и продолжительность открытия впускных клапанов, скорость их закрытия (с помощью специального «гидравлического тормоза»), а также может открывать клапаны многократно за один цикл для создания наиболее оптимальной смеси в цилиндре.
В данной выпускной квалификационной работе рассмотрен наиболее перспективный и интересный вариант улучшения мощностных характеристик двигателя внутреннего сгорания.
В результате проведенного анализа и расчетов: теплового расчета ВАЗ 21126 по стандартным параметрам теплового баланса, построения графиков ВСХ для расчетов, расчетов кинематического и динамического были рассчитаны эффективные показатели бензинового двигателя на базе ВАЗ, кинематические характеристики кривошипно-шатунной системы механизмов, силы, действующие на КШМ, прочностные характеристики шатунной группы.
Выполнен сравнительный анализ стандартного двигателя и двигателя с электрогидравлическим изменением подъема клапанов.
Проект рассмотрен с точки зрения соответствия существующим на сегодняшний день регламентам безопасности АТС.
По окончанию расчетов была выполнена графическая часть проекта, которая включает в себя чертежи продольного и поперечного разрезов рассматриваемого двигателя и графики теплового, кинематического, динамического расчетов.
1. [Электронный ресурс], -http://www.ingenerov.net- статья в интернете.
2. [Электронный ресурс], - http://wikimotors.ru- статья в интернете.
3. [Электронный ресурс], - http://amsrus.ru - статья в интернете.
4. Проблемы и перспективы развития автотранспортного комплекса / И.А. Якубович [Электронный ресурс], - http://studik.net/- статья в интернете.
5. [Электронный ресурс], - ru.wikipedia.org- статья в интернете.
6. Цикл Отто: как это работает [Электронный ресурс], - [Текст] https://auto.today- статья в интернете.
7. Колчин, А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей[Текст] - М.: «Высшая школа», 1980.
8. Ложкин М.Н. Оформление расчетно - пояснительных записок, основных надписей и спецификаций к курсовым и дипломным проектам. Методические указания.[Текст] - Тольятти: ТГУ, 1989.
9. Орлин А.С., Круглов М.Г. Двигатели внутреннего сгорания.
Теория поршневых и комбинированных двигателей.[Текст] - М.:
«Машиностроение», 1983.
10. Dinler n. Combustion simulation in a spark ignition engine cylinder: effects of air-fuel ratio on the combustion duration.[Текст] -Thermal science, year 2010, pp. 1001-1012.
11. Bakowski h. Diagnosing of car engine fuel injectors damage using dwt analysis and pnn neural networks.[ Текст] - silesian university of technology, year 2013, pp. 86-90.
12. Zurbriggen f. Diesel-minimal combustion control of a natural gas¬diesel engine. [Текст] - institute for dynamic systems and control, year 2016, pp. 302-311.
13. Roslia.b. Computational simulation of fuel nozzle multi holes geometries effect on direct injection diesel engine performance using gt-power. - [Текст] American journal of applied sciences, year 2008, pp. 110-116.
14. Ameri M., Kiaahmadi F., Khanaki M. Comparative analysis of the performance of a dual-fuel internal combustion engine for CNG and gasoline fuels. - [Текст] Journal of Power Technologies, year 2012, pp. 214-226.
15. Ленин, И. М. Теория автомобильных и тракторных двигателей [Текст] / И. М. Ленин. - М.: Машиностроение, 1969. - 368 с.
16. Борисов А.О. Способ холодного пуска поршневого двигателя внутреннего сгорания // Сборник научных трудов по материалам Международной конференции Двигатель-2007, посвященной 100-летию школы двигателестроения МГТУ им. Н.Э. Баумана // Под ред. Н.А. Иващенко, В.Н. Костюкова, А.П. Науменко, Л.В. Грехова - М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2007
17. Способ холодного пуска двигателя внутреннего сгорания поршневого типа. Авторы: Борисов А.О., Байбурин Р.В. Патент РФ на изобретение №2290530, опубл. 27.12.2006. Бюл. №36
18. Двигатель с искровым зажиганием и непосредственным впрыском: пат. 6065444 США. № 09/215253; заявл. 18.12.98; опубл. 23.05.00
19. Благов, Е. Э. Предельный максимальный коэффициент расхода сужающих устройств гидросистем [Текст] / Е. Э. Благов // Наука и конструирование. - 2007. - № 2. - С. 57-63
20. Kolmanovsky, 1., Stefanopoulou, A.G., and Powell, B.K.. Improving turbocharged diesel engine operation with turbo power assist system. In Proceedings of the IEEE Int. Conf on Control Application, 1999