Аннотация (англоязычная) 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1. Тепловой расчет 6
2. Кинематический расчет двигателя 20
3. Расчет динамики КШМ 23
3.1. Приведение масс деталей КШМ 23
3.2. Силы и моменты, действующие в КШМ 24
3.3. Суммарный крутящий момент двигателя 27
4 Испарительная система охлаждения 30
4.1 Теплообмен при кипении 31
4.2 Выводы 35
5 Расчет элементов топливной системы дизеля 36
5.1 Расчет топливного насоса высокого давления 36
5.2 Расчет форсунки дизельного двигателя 37
6 Система смазки дизельного двигателя и расчет её основных параметров 38
6.1 Принцип расчета масляного насоса 38
6.2 Расчет центрифуги 39
6.3 Расчет водомасляного радиатора 40
7 Система охлаждения двигателя и расчет её основных составляющих 40
7.1 Расчет насоса охлаждающей жидкости 40
7.2 Расчет жидкостного радиатора 41
7.3 Расчет вентилятора 42
8 Безопасность и экологичность проекта 43
8.1 Выводы по главе 49
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 50
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 51
ПРИЛОЖЕНИЕ А 53
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 бакалаврском проекте разрабатывается двигатель с жидкостной системой охлаждения путем испарения.
В дипломной работе спроектирован дизельный двигатель с жидкостной системой охлаждения. В ходе выполнения бакалаврской работы были произведены расчеты как основных систем и тепловых показателей двигателя, так и рассмотрены способы усовершенствования системы охлаждения.
Двигатель с жидкостной системой охлаждения имеет следующие характеристики:
• минимальный удельный эффективный расход топлива ge = 193 г/кВт*ч на номинальном режиме работы;
• Номинальную мощность Ne = 10 кВт.
