Автор работы: Пользователь скрыл имя, 23 Ноября 2013 в 15:50, курсовая работа
Тепловой расчет двигателя включает в себя расчет параметров рабочего тела, расчет параметров действительного цикла двигателя. На основании расчетных данных строится индикаторная диаграмма двигателя, рассчитываются основные размеры цилиндров двигателя.
Внешняя скоростная характеристика с достаточной степенью точности может быть построена по результатам расчета, проведенного для одного режима работы двигателя -режима максимальной мощности, и использования эмпирических зависимостей.
Расчет кинематики, кривошипно-шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания заключается в определении пути, скорости и ускорения поршня.
Введение 4
1. Тепловой расчет двигателя:
1.1. Определение параметров рабочего тела 6
1.2. Количество продуктов сгорания 6
1.3 Параметры действительного цикла двигателя:
1.3.1. Параметры процесса выпуска 7
1.3.3. Параметры процесса сжатия 7
1.3.4. Определение теплоемкости рабочей смеси 8
1.3.5. Параметры процесса сгорания 8
1.3.6. Параметры процесса расширения 9
1.3.7. Параметры процесса выпуска 9
1.4 Индикаторные и эффективные показатели рабочего цикла
1.4.1 Среднее индикаторное давление 9
1.4.2. Индикаторный КПД двигателя и расход топлива 10
1.4.3. Среднее эффективное давление 10
1.4.4. Эффективный КПД и расход топлива 10
1.5. Определение основных размеров цилиндра двигателя 10
1.6. Построение индикаторной диаграммы
1.6.1. Выбор масштабов и определение координат основных точек 11
1.6.2. Построение политроп сжатия и расширения аналитическим
методом. 11
1.6.3. Скругление индикаторной диаграммы 12
1.7. Тепловой баланс двигателя 13
1.8. Построения внешней скоростной характеристики 15
2. Кинематика и динамика кривошипно-шатунного механизма:
2.1. Кинематика кривошипно-шатунного механизма
2.2.Динамика кривошипно-шатунного механизма 16
2.2.1. Силы давления газов 18
2.2.2. Определение сил инерции 18
2.2.3. Суммарные силы, действующие в кривошипно-шатунном
механизме 19
2.2.4. Силы, действующие на шатунные шейки коленчатого вала 21
2.2.5. Диаграмма износа шатунной шейки 21
2.2.6. Определение наиболее нагруженной шейки коленвала 23
3. Расчет основных элементов механизма газораспределения 25
3.1. Общие сведения 25
3.2. Построение профиля кулачка 25
3.3. Время - сечения клапана 26
3.4. Расчет пружины клапана 27
Приложение:
Спецификация 29
Максимальная сила упругости пружины:
69,6 (Н).
Минимальная сила упругости пружины:
41,3 (Н).
С помощью диаграммы , получаем зависимость и строим характеристику пружины. По характеристике пружины, построенной таким способом, определяют: предварительную деформацию ; полную деформацию пружины:
Fmin=Pghmin/c=(r0-r2)*lкл/lт=
Fmac=fmin+ hкл=24,68мм
Определим основные конструктивные размеры пружины − её средний диаметр ; диаметр проволоки ; число витков I; шаг витка t и длина d свободном состоянии Lсв.
Средний диаметр обычно принимается по конструктивным соображениям.
Принимаем Dср=33,6мм. Диаметр проволоки мм. Принимаем мм.
По принятым значениям и характеристике пружины определяют число её рабочих витков:
где − модуль упругости второго рода; МН/см2; − усилие пружины, МН.
.
Полное число витков пружины: .
Шаг витка свободной пружины, мм:
− наименьший зазор между витками пружины при полном открытии клапана; =0,3 мм.
(мм)
Длина пружины при полном открытии клапана:
(мм)
при закрытом клапане, мм:
(мм)
длина свободной пружины, мм:
(мм)
Максимальное касательное напряжение, возникающее в пружине:
(МН/м2)
где − коэффициент, учитывающий неравномерное распределение напряжении по сечению витка пружины и зависящий от отношения:
.
При значения будут соответственно в пределах от 1,1 до 1,3.
Минимальное напряжение, возникающее в пружине при закрытом клапане, МН/м2:
(МН/м2).
Запас прочности пружины:
где − коэффициент приведения асимметричного цикла к равноопасному симметричному. Для пружинной проволоки ; МН/м2.
(МН/м2)
(МН/м2)
Во избежание
резонанса собственных
(с-1)
Отношение частоты свободных колебаний пружины к частоте вращения распредвала не должно равняться целому числу:
Библиографический список.
1 В.П.Алексеев, В.Ф.Воронин, Двигатели внутреннего сгорания,
М: Машиностроение,1990, - 288 стр
Севастополь,1999, 114стр