Введение 8
1 Тепловой расчет двигателя ВАЗ-11194 9
1.1 Топливо 9
1.2 Параметры рабочего тела 9
1.3 Параметры окружающей среды и остаточные газы 11
1.4 Процесс впуска 12
1.5 Процесс сжатия 13
1.6 Процесс сгорания 14
1.7 Процесс расширения и выпуска 16
1.8 Индикаторные параметры рабочего цикла 17
1.9 Эффективные показатели двигателя 18
1.10 Основные параметры цилиндра двигателя 19
1.11 Тепловой баланс 20
2. Кинематика 21
3. Динамика кривошипно-шатунного механизма 22
3.1 Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма 22
3.2 Силы инерции 23
3.3 Удельные суммарные силы 24
3.4 Крутящие моменты 24
3.5 Силы действующих на шатунную шейку коленчатого вала 25
3.6 Силы, действующие на колено вала 26
3.7 Силы, действующие на коренные шейки 26
3.8 Равномерность крутящего момента и равномерность хода двигателя
4. Расчет основных деталей двигателей 27
4.1 Расчет поршневой группы 27
4.1.1 Расчет поршня 27
4.1.2 Расчет поршневого кольца 29
4.1.3 Расчет поршневого пальца 30
5. Обзор состояния вопроса 32
5.1 Основные понятия 32
5.1.1 Окисление 32
5.1.2 Влияние температуры на окисление 33
5.1.3 Продукты окисления 3 3
5.1.4 Отложения в камере сгорания 34
5.2 Устройство и принцип работы электромагнитной форсунки 35
5.3 Расчет электромагнитной форсунки 36
5.4 Проблема зококсовывания форсунки 37
5.5 Способы решения проблемы закоксовывания 38
5.6 Решение поставленной задачи 40
6 Безопасность проекта 42
6.1 Регламент о «Безопасности колесных транспортных средствах 42
6.2 Регламент о внешнем шуме в эксплуатации автомобиля 43
6.3 Регламент о выбросах загрязняющих веществах с отработанными газами.
6.4 Оценка безопасности двигателя 47
6.5 Выбор нейтрализатора 47
Заключение 50
Список использованных источников 51
В современном автомобилестроении двигатель с прямым впрыском является одной из перспективных направлений. Главные задачи ведутся в повышении удельных показателей, таких как мощность, расход топлива и т.д. Так же в увеличении показателей надежности и работоспособности, и снижении токсичных выхлопов в атмосферу Земли. Улучшение этих показателей содействует к конкуренции на автомобильном рынке, так как обыватель будет покупать автомобиль с большей надежностью и мощностью при тех же аналогах. Понижение токсичных выхлопов одна из главных проблем городов с большим населением автовладельцев и главная из ее пунктов - это вред здоровью, как человека, так и среде его обитания. Двигателестроение имеет уже столетнюю историю и развивается, посей день. Система прямого впрыска на сегодняшний день не новая, но в бензиновом двигателестроении она зародилась и начала усовершенствоваться относительно недавно.
Основной из проблем таких систем, это повышение долговечности и надежности систем топливоподачи, в частности форсунок. Из-за работ их непрерывно камере сгорания, они подвергаются влиянию высоких температур. В процессе этого материал теряет свои свойства, а так же из за свойств работы топлив, в сопле образуется нагар. В дизелестроении такая задача давно изучена, проведены ряды испытаний и выявлены комплексы решений по данному вопросу. Таким образом, опираясь на богатую историю дизелей, можно провести анализ комплекса решений и выявить подходящие решения к выбранному прототипу.
В этой работе был проведен расчет двигателя на базе двигателя ВАЗ - 11194, который оснащен системой прямого впрыска топливом. Его можно использовать на легковом автомобиле. Были проведены такие расчеты как тепловой, динамический, кинематический и прочностной. Результаты вышеперечисленных расчетов вынесены на плакаты.
В специальной части была описана базовая форсунка, принцип ее работы и проведен ее расчет, так же проведен анализ возникновения загрязнений, форсунки, были выявлены причины. Еще помимо этого проведен анализ различных методов снятия температурного напряжения и понижения загрязнения нагара сопла форсунки. Данный метод можно использовать на данных типах двигателя легковых автомобилей.
Проведенные исследования и конструкторские мероприятия, выявляют ряд плюсов и минусов:
К плюсам можно отнести:
-снижение температуры в сопле форсунки
-дешевизна изготовления
-простота использования
-увеличение надежности форсунки
К минусам можно отнести:
-проведение рубашки охлаждения, что уменьшает толщину стенок
-установка насоса высокого давления, что увеличивает габариты двигателя
-система прямого впрыска не до конца изучена и идеальна
