Проектирование двигателя ЗИЛ 508 с номинальной мощностью 113 кВт при частоте вращения коленчатого вала 3350 об/мин

Содержание

Введение

Задание

1.  Тепловой расчет___________________________________________

1.1  Выбор сорта топлива____________________________________

1.2  Процесс впуска_________________________________________

1.3  Процесс сжатия_________________________________________

1.4  Процесс сгорания_______________________________________

1.5  Процесс расширения и выпуска___________________________

1.6  Индикаторные параметры рабочего цикла___________________

1.7  Эффективные показатели двигателя________________________

1.8  Основные показатели цилиндра и двигателя_________________

1.9  Построение индикаторной диаграммы______________________

1.10 Тепловой баланс двигателя_______________________________

2. Расчет скоростной характеристики двигателя____________________

2.1 Исходные данные________________________________________

2.2 Расчет скоростной характеристики__________________________

3. Кинематический расчет_______________________________________

4. Динамический расчет_________________________________________

4.1 Определение силы давления газов__________________________

4.2 Приведение масс двигателя________________________________

4.3 Уравновешивание двигателя_______________________________

4.4 Расчет маховика_________________________________________

5. Конструкторский расчет______________________________________

5.1 Расчет масляного насоса___________________________________

5.2 Расчет центробежного фильтра_____________________________

5.3 Расчет масляного радиатора________________________________

5.4 Расчет подшипников скольжения____________________________

Заключение____________________________________________________

Список литературы_____________________________________________

Приложение___________________________________________________

Введение

Основой любого транспортного средства, в том числе наземного, является силовая установка – ДВИГАТЕЛЬ, преобразующий различные виды энергии в механическую работу.

Первый поршневой тепловой двигатель был изобретен французским инженером Ленуаром в 1860 году. Цикл работы этого двигателя не имел сжатия, был несовершенен, поэтому он уступал по показателям даже паровым машинам того времени. В 1870 году немецкий механик Н. Отто создал четырехтактный газовый двигатель, который является прообразом современных карбюраторных двигателей.

Транспортное двигателестроение в нашей стране стало бурно развиваться в 30-40 годы 20 столетия.

В области развития и совершенствования автомобильных двигателей основными задачами являются:

- расширение использования дизелей;

-повышение топливной экономичности;

- снижение удельной массы двигателя и др.

На принципиально новый уровень ставится борьба с токсичными выбросами двигателей в атмосферу, а также задачи по снижению шума и вибрации в процессе их эксплуатации. Значительно больше внимание уделяется использованию электронно-вычислительных машин при расчетах и испытаниях двигателей. В настоящее время вычислительная техника широко используется на моторостроительных заводах, в научно-исследовательских центрах, конструкторских и ремонтных организациях, а также в высших учебных заведениях.

С каждым годом растет число моделей и модификаций автотракторных двигателей. Поршневые тепловые двигатели занимают первое место, как в количественном отношении, так и по вырабатываемой суммарной мощности. Улучшение их показателей требует усложнения конструкции, применения новых конструкционных материалов, альтернативных топлив, использования микропроцессорной техники для управления системами двигателя и транспортного средства.

Задание.

Спроектировать двигатель ЗИЛ 508 с номинальной мощностью 113 кВт при частоте вращения коленчатого вала 3350 об/мин.                                                     При проектировании использовать современные перспективные решения, конструкции узлов и систем отечественного и зарубежного аналогов.

Исходные данные

Таблица 1 – Техническая характеристика двигателя-прототипа

1. Тепловой расчет двигателя

1.1 Выбор сорта топлива

Определяем степень сжатия для рассчитываемого двигателя

,                                          (1)

где ε_п – степень сжатия двигателя-прототипа, ε_п=7,1;

n_e и n_пр – частоты вращения при максимальной мощности соответственно двигателя проектируемого и двигателя-прототипа;

N_е и N_пр – номинальная мощность соответственно двигателя проектируемого и двигателя-прототипа.

Примем степень сжатия , что соответствует бензину А-80.

1.1.1 Рабочая смесь и продукты сгорания

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг  топлива L₀ для двигателей с воспламенением от искры  L₀ = 0,512 кмоль/кг.

Определяем количество свежей смеси, получающейся из 1 кг топлива, кмоль св.зар/кг топл,

,                                                                 (2)

где α – коэффициент избытка воздуха, α=0,9;

m_T– молекулярная масса топлива, m_T =115 кг/кмоль.

Определяем состав продуктов сгорания (при неполном сгорании)

,                                                                (3)

,                                                           (4)

,                                                                (5)

,                                                                    (6)

,                                                             (7)

где К – отношение числа молей водорода к числу молей окиси углерода, К=0,5;

       С,Н – массовые доли углерода, водорода в 1 кг бензина