Аннотация
СОДЕРЖАНИЕ 5
ВВЕДЕНИЕ 8
1. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ 13
1.1. Выбор исходных данных на тепловой расчет 13
1.2. Расчет рабочего цикла двигателя 20
1.2.1. Процесс впуска 20
1.2.2. Процесс сжатия 21
1.2.3. Процесс сгорания 22
1.2.4. Процесс расширения 25
1.2.5.Определение индикаторных показателей цикла 26
1.2.6.Определение эффективных показателей цикла 27
1.2.7.Определение диаметра цилиндра и хода поршня 28
1.2.8. Анализ результатов теплового расчета 29
1.3. Внешняя скоростная характеристика 30
2. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС 33
3. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КРИВОШИПНО-ШАТУННОЙ 37
ГРУППЫ 37
3.1. Выбор исходных данных 37
3.2. Кинематический расчет кривошипно - шатунного механизма
двигателя 39
4. ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО
МЕХАНИЗМА ДВИГАТЕЛЯ 41
4.1. Приведение масс частей КШМ 41
4.2. Силы, действующие в КШМ двигателя 42
4.2.1. Силы давления газов 43
4.2.2. Силы инерции 44
4.2.2.1. Приведение сил инерции 44
4.2.2.2. Приведение сил инерции вращающихся масс 46
4.2.3. Суммарная сила и ее составляющие 46
4.3. Силы действующие на шатунную шейку коленчатого вала 50
4.4. Силы, действующие на колено вала 50 4.5. Силы, действующие на коренные шейки коленчатого вала
5. УРАВНОВЕШИВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ
6. РАСЧЕТ МАХОВИКА
7. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ДЕТАЛЕЙ КШМ
7.1. Расчет поршневой группы
7.1.1. Расчет поршня
7.1.2. Расчет поршневого кольца
7.1.3. Расчет поршневого пальца
7.2. Расчет шатунной группы
7.2.1. Расчет поршневой головки шатуна
7.2.2. Расчет кривошипной головки шатуна
7.2.3. Расчет стержня шатуна
7.2.4. Расчет шатунных болтов
7.3. Расчет коленчатого вала
7.3.1. Расчет коренной шейки
7.3.2. Расчет шатунной шейки
7.3.3. Расчет щеки
8. РАСЧЕТ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ
8.1. Расчет гильзы цилиндра
8.2. Расчет шпильки головки блока
9. РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ
9.1. Профилирование кулачков
9.2. Расчет пружины клапана
9.3. Расчет распределительного вала
10. РАСЧЕТ СИСТЕМ ДВИГАТЕЛЯ
10.1. Система питания
10.2. Система смазки
10.2.1. Расчет масляного насоса
10.2.2. Расчет подшипников
10.3. Система охлаждения
10.3.1. Расчет водяного насоса
10.3.2. Расчет поверхности охлаждения водяного радиатора .
10.3.3. Расчет вентилятора
10.4. Система пуска двигателя
11. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 113
11.1 Достоинства и недостатки двигателей с непосредственным
впрыском бензина. (НВБ) 115
11.2 Автомобильные двигатели с НВБ 117
11.4. Рабочий процесс и регулирование двигателей с непосредственным впрыском бензина (НВБ) 120
11.5 Супер-экономичность - система впрыска 122
11.6 Гибкий впрыск - режимы с послойным или гомогенным
смесеобразованием 123
11.7 Система непосредственного впрыска с циклической подачей
топлива и электронным регулированием по расходу воздуха 127
11.8. Проектирование системы непосредственного впрыска топлива.
131
11.8.1. Проектирование ТНВД 131
11.8.2. Проектирование аккумулятора 132
11.8.3. Проектирование форсунки 133
11.8.4. Датчик работы иглы форсунки 134
ЛИТЕРАТУРА 139
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 141
ПРИЛОЖЕНИЕ 142
Приложение 1 142
Приложение 2 145
Приложение 3 148
Приложение 4 149
Исходный двигатель-прототип был модернизирован за счет применения впрыска топлива непосредственно в цилиндр двигателя. Сначала был произведен анализ конструкции двигателя и уровня его технического совершенства. Затем мы выявили перспективы применения на двигателе предложенного метода модернизации, его достоинства и недостатки. После выбора исходных данных был произведен расчет цикла двигателя, определены его индикаторные и эффективные показатели. После этого был осуществлен анализ полученных результатов, построены графические зависимости, отражающие зависимость основных параметров цикла от угла поворота коленчатого вала. Также была рассчитана и построена внешняя скоростная характеристика, отражающая изменение основных показателей цикла в зависимости от оборотов двигателя при полностью открытой дроссельной заслонке.
Расчет сгорания производился по уточненному методу, которым учитывалась динамика выгорания топлива, угол опережения воспламенения, продолжительность сгорания и т.д. При расчете использовалось полуэмпирическое уравнение выгорания (1), предложенное И. И. Вибе. Процессы сжатия и расширения рассчитывались как политропные, показатели политроп задавались в исходных данных.
Расчет процесса наполнения выполнялся по упрощенным зависимостям. Коэффициент наполнения, степень подогрева заряда на впуске, давление и температура остаточных газов задавались в исходных данных.
По известным уравнениям были определены индикаторные и эффективные показатели цикла и двигателя соответственно. Анализ виляния заданного фактора на рабочий процесс двигателя был произведен с использованием программы для расчета цикла двигателя. Результаты расчета представлены в таблице, на их основании построены графические зависимости.
В результате модернизации двигателя удалось увеличить его индикаторные и эффективные показатели.
...
В результате выполнения теплового, кинематического и
динамического расчетов, определены экономические и мощностные
показатели проектируемого двигателя, а также силы и моменты
действующие в кривошипно-шатунном механизме двигателя. На основе
расчета систем двигателя определили геометрические параметры
основных элементов систем: топливоподачи, смазочной системы,
системы охлаждения и других. Расчет основных элементов конструкции
двигателя на прочность показал, что они соответствуют требованиям по
запасу прочности для двигателей такого типа. В специальной части
произведен расчет предполагаемой системы непосредственного впрыска
топлива в двигателе мощностью 73 кВт при частоте вращения
коленчатого вала 5600 мин-1
.
