ВВЕДЕНИЕ .
Данный курсовой проект ставит своей целью расчет рабочего цикла двигателя ,определение конструктивных размеров и проверочный расчет отдельных деталей цилиндропоршневой ,кривошипно-шатунной групп ,газораспределительного механизма и их элементов на прочность и выносливость .
Дополнительным требованием при проектировании двигателя является высокая литровая мощность .
Заданием на данный курсовой проект было предложено разработать двигатель для грузового автомобиля массой до 40 т .Тип двигателя – дизельный .Номинальная мощность Ne=310 кВт при частоте вращения коленчатого вала ne=2900 об/мин.
1. ВЫБОР ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ .
1.1. Выбор конструктивных параметров .
Тактностью двигателя называется число тактов ,приходящихся на один рабочий цикл двигателя .Выбираю четырёхтактный двигатель .
Уровень форсирования оценивается литровой мощностью ,Nл двигателя :
Nл=Nе/Vл ,кВт
,где Ne – максимальная эффективная мощность двигателя ,кВт
Vл – рабочий объём (литраж) двигателя ,л
Nл=310/9.794=31.202 ,кВт;
Для проектируемого двигателя применяю средний наддув .Pk=(1.5 …2.2)Po
,где Pk – давление воздуха на выходе компрессора ,Мпа
Po – атмосферное давление ,Po=0.1 МПа .
Pk=0.2∙0.1=0.2 ,МПа.
Система охлаждения должна удовлетворять сложному комплексу требований .Системы охлаждения бывают жидкостными и воздушными .Выбираю жидкостную систему охлаждения , т.к. она обуславливает меньшую тепловую напряженность деталей камеры сгорания .
Число и расположение цилиндров является одним из основных факторов ,определяющих конфигурацию двигателя .Выбираю V-образный 12-ти цилиндровый двигатель .Такая конструкция двигателя обеспечивает уравновешенность и равномерность работы .
Для работы дизельного двигателя необходимо ,чтобы температура в конце такта сжатия была достаточна для воспламенения горючей смеси .Она достигается степенью сжатия ,которая для дизельных двигателей с наддувом лежит в пределах ε=11…17 .Выбираю ε=13 .
Форма камеры сгорания оказывает существенное влияние на конструкцию дизельных двигателей и его оценочные параметры .Выбираю неразделённую камеру сгорания с объёмным смесеобразованием .Такой тип камеры обеспечивает хорошее смесеобразование и позволяет применять наддув .
Отношение хода поршня к диаметру цилиндра является одним из основных параметров ,влияющих на конструкцию двигателя .Для дизельных двигателей отношение лежит в интервале S/D=0.9…1.2 ,принимаю S/D=0.95 .
Для современных двигателей отношение радиуса кривошипа к длине шатуна лежит в пределах R/λ=0.23…0.3 ,выбираю R/λ=0.25 .
Коэффициент избытка воздуха α выбирается с учётом того ,что расчёт двигателя производится при режиме максимальной мощности ,а следовательно состав смеси должен быть мощностным . Значения α для дизельных двигателей с наддувом лежит в интервале α=1.3…2.2 ,принимаю α=1.5 .
Коэффициент наполнения ηv для дизельных двигателей с наддувом лежит в интервале ηv=0.80…0.97 ,принимаю ηv=0.9 .
Средняя скорость поршня Cp является критерием быстроходности двигателя .Для дизельных двигателей Cp=6.5…12 м/с ,принимаю Cp=9.473 м/с .
Величина степени повышения давления λ для дизельных двигателей зависит ,в основном ,от количества топлива ,подаваемого в цилиндр ,формы камеры сгорания и способа смесеобразования .Дизельные двигатели с неразделёнными камерами сгорания и объёмным смесеобразованием имеют λ=1.4…2.5 .Принимаю λ=1.8 .
1.2. Выбор параметров топлива .
Основными видами топлива для автомобильных двигателей являются бензин и дизельное топливо. Элементарный состав жидкого топлива обычно выражается в единицах массы (кг) :
C + H + O = 1
Где C ,H ,O –массовые доли углерода ,водорода и кислорода соответственно в 1 кг топлива .
Для дизельного топлива :С=0.87 ,Н=0.126 ,О=0.004 .Молекулярная масса топлива μт=120 … 200 кг/кмоль ,принимаю μт=190 .
Низшая теплота сгорания дизельного топлива Hu=42200…42700 кДж/кг ,принимаю Hu=42500 кДж/кг .
1.3. Определение начальных параметров ТВС .
При работе двигателя с наддувом воздух поступает в цилиндры из компрессора ,где он предварительно сжимается .В этом случае за давление и температуру свежего заряда на впуске принимается давление Pk и температура Tk на выходе
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
