Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Применение малолитражных дизельных двигателей 7
1.1 Как работает одноцилиндровый четырехтактный двигатель 7
1.2 Какие капризы имеет одноцилиндровый дизельный двигатель 9
1.3 Сгорание в дизельном двигателе 10
2 Тепловой расчет проектируемого двигателя 14
3 Расчет кинематики двигателя 24
4 Динамический расчет двигателя 26
4.1 Расчет основных сил и моментов действующих в КШМ 26
4.2 Расчет уравновешивающего механизма 32
5 Расчет деталей и механизмов двигателя 39
5.1 Расчет поршня 39
5.2 Расчет поршневого пальца 41
5.3 Расчет стержня шатуна 43
5.4 Расчет поршневого кольца 46
5.5 Расчет газораспределения двигателя (впускные клапаны) 48
Заключение 55
Список используемых источников 56
Дизельные двигатели занимают важное место в автомобильной промышленности благодаря высокому тепловому КПД и вырабатываемой мощности.
В настоящее время дизельные двигатели мощностью до 10 кВт (одно- и двухцилиндровые, также называемые малыми дизелями) являются одними из самых распространенных видов двигателей. Они практически незаменимы и применяются как автономные, компактные, мобильные, экономичные и недорогие источники питания для электрогенераторов, строительных машин и другого оборудования.
Небольшие дизели все еще оснащены примитивными механически управляемыми системами подачи топлива, разработанными более 30 лет назад. Эти системы включают топливный насос высокого давления (HPFP), приводимый в движение коленчатым валом, топливной магистралью высокого давления и пружинным инжектором.
Дизельные двигатели имеют более высокие коэффициенты сжатия топлива по сравнению с карбюраторными двигателями. Из-за высокой степени сжатия дизельный двигатель вырабатывает больше тепла за каждый рабочий цикл. Чтобы обеспечить эту более высокую тепловую мощность, стенка цилиндра двигателя будет отмечена по сравнению с стенкой бензинового двигателя.
Система охлаждения в бензиновых и дизельных двигателях играет важную роль в поддержании требуемой температуры охлаждающей жидкости для повышения производительности двигателя.
Если температура двигателя во время работы становится слишком высокой, то может произойти непроизвольное сгорание топливно-воздушной смеси, что приведет к ухудшению экономии топлива и механическим повреждениям деталей двигателя. Приблизительно 25% от общей химической энергии топлива, преобразованной в процессе сгорания, теряется в системе охлаждения. В результате система охлаждения должна выдерживать значительные тепловые нагрузки при работе в условиях окружающей среды. Система охлаждения также потребляет часть мощности коленчатого вала.
Система охлаждения предназначена для отвода отработанного тепла, полученного в результате этой реакции горения. Отведенное тепло - это тепло, которое двигатель не может преобразовать в полезную механическую энергию. Таким образом, система охлаждения дизельного двигателя нуждается в повышении КПД, чтобы обеспечить необходимую долговечность работы ДВС.
Охлаждающая жидкость, используемая в современных двигателях, обычно является только водой или этиленгликолем, смешанным с водой. Такие теплоносители характеризуются низкими параметрами теплопроводности и теплопередачи.
В бакалаврской работе был рассмотрен дизельный двигатель с воздушной системой охлаждения. В ходе выполнения бакалаврской работы были произведены расчеты как основных систем и тепловых показателей двигателя, так и проведен расчет всех основных элементов конструкции, показавший работоспособность спроектированного двигателя.
Дизельный двигатель с воздушной системой охлаждения имеет следующие характеристики:
- минимальный удельный эффективный расход топлива ge = 193,42 г/кВт*ч на номинальном режиме работы;
- Номинальную мощность Ne = 12,32 кВт.
