ВВЕДЕНИЕ 3
1. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ НА РЕЖИМЕ
НОМИНАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ 5
1.1. Выбор исходных данных для теплового расчета 5
1.2 Метод теплового расчета двигателя на ЭВМ 7
1.2.1. Процесс впуска 7
1.2.2. Процесс сжатия 7
1.2.3. Процесс сгорания 8
1.2.4. Процесс расширения 9
1.3. Определение эффективных показателей двигателя, диаметра цилиндра и хода поршня на режиме номинальной мощности 9
3. РАСЧЕТ ВНЕШНЕЙ СКОРОСТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ 14
3.1. Крутящий момент 15
4. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ 21
4.1. Расчет на ЭВМ 22
5. ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ 26
5.1 Определение сил, действующих в кривошипно - шатунном механизме 26
5.2 Определение суммарного крутящего момента 33
5.3 Определение нагрузок на шатунную шейку 35
5.4 Определение набегающих моментов на шатунные шейки 41
5.5 Определение набегающих моментов на коренные шейки 44
5.6 Расчет нагрузок на коренные подшипники. Построение
полярных диаграмм 47
6. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ДЕТАЛЕЙ КШМ 13
6.1.1. Расчет поршня 15
6.1.2. Расчет поршневого кольца 17
6.2.1. Расчет поршневой головки шатуна 21
6.2.2. Расчет кривошипной головки шатуна 25
6.2.3. Расчет стержня шатуна 26
6.2.4. Расчет шатунного болта 27
6.3. Расчет коленчатого вала 28
6.3.1. Расчет коренной шейки 29
6.3.2. Расчет шатунной шейки 30
6.3.3. Расчет щеки 33
7. РАСЧЕТ КОРПУСА ДВИГАТЕЛЯ 36
7.1. Расчет гильзы цилиндра 36
7.2. Расчет болта головки блока цилиндров 37
8. РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ 39
8.1. Основные размеры проходных сечений в горловине и клапане 39
8.2. Профилирование кулачка 40
8.3. Время - сечение клапана 45
8.4. Расчет клапанной пружины 45
9. РАСЧЕТ СИСТЕМ ДВИГАТЕЛЯ 52
9.1. Расчет элементов системы смазки 52
9.2. Расчет элементов системы охлаждения 54
9.2.1. Расчет жидкостного насоса 55
9.2.2. Расчет поверхности охлаждения радиатора 56
9.2.3. Расчет вентилятора 58
9.3. Выбор пускового устройства 59
10. Специальная часть
ЛИТЕРАТУРА
Приложения
Двигатели внутреннего сгорания являются наиболее
распространенными видами тепловых двигателей. На их долю приходится большая часть всей вырабатываемой в мире энергии. Благодаря компактности, высокой экономичности, надежности и долговечности, они используются во всех отраслях промышленности и сельского хозяйства.
При постоянном истощении мировых запасов нефти и газа, а также и виду ужесточения требований к экологическим характеристикам двигателей, возрастает необходимость создания совершенствования техникоэкономических и экологических показателей двигателей внутреннего сгорания, а именно его мощности.
Одним из методов повышения мощности бензиновых двигателей является замена стандартных распределительных валов, одновременно с применением систем непосредственного впрыска топлива. При этом достигаются следующие результаты:
• равномерное распределение топлива по цилиндрам, в результате чего повышается мощность, уменьшается вибрация и шум двигателя, повышается детонационная стойкость;
• повышение коэффициента наполнения в виду отсутствия карбюратора, а значит увеличение мощности двигателя;
• исключаются потери топлива при продувке цилиндров;
• более плавная и надёжная работа механизма газораспределения;
Цель данного дипломного проекта - разработать с модернизированным распределительным валом и непосредственным электронным впрыском топлива в цилиндр на базе двигателя ВАЗ-2112, поднять эффективную мощность с 68 до 81 кВт при частоте крашения 5600 мин-1 и степень сжатия с 9,8 до 13
Известно, что выжать наибольшую мощность возможно при стабильных максимальных оборотах, но такой режим двигателя применяется редко. Обычному водителю более важна приёмистость автомобиля, который послушно отзывается на педаль газа как в режиме хода с места, так и при его разгоне. Такое поведение машины обеспечивается большим и относительно постоянным крутящим моментом на низких и средних оборотах, чем и «грешат» вазовские двигатели. На низкой частоте вращения коленчатого вала у них отсутствует достаточная «тяга».
Владельцы автомобиля ВАЗ часто жалуются на дёрганье машины в начале движения, заметные провалы при резком нажатии на «газ», у многих быстро «летит» сцепление и практически все отмечают неэффективность пятой передачи. Действительно, при оборотах двигателя менее 3000 об./мин. наблюдается его недостаточная приёмистость. Кривая крутящего момента зависит от параметров газораспределения, так называемых «фаз распределительного вала», а также «время-сечения» открытия клапанов, которые задаются профилем кулачков распределительного вала. В зависимости от его угла поворота и получается разная величина открытия клапана. Для лучшего функционирования автомобиля на низких оборотах добиваются быстрой подачи в цилиндр необходимого объёма рабочей смеси, то есть заметно сужают фазу открытия впускного клапана.
