Введение
На наземном транспорте наибольшее распространение получили двигатели внутреннего сгорания. Эти двигатели отличаются компактностью, высокой экономичностью, долговечностью и применяются во всех отраслях народного хозяйства.
В настоящее время особое внимание уделяется уменьшению токсичности выбрасываемых в атмосферу вредных веществ и снижению уровня шума работы двигателей.
Специфика технологии производства двигателей и повышение требований к качеству двигателей при возрастающем объеме их производства, обусловили необходимость создания специализированных моторных заводов. Успешное применение двигателей внутреннего сгорания, разработка опытных конструкций и повышение мощностных и экономических показателей стали возможны в значительной мере благодаря исследованиям и разработке теории рабочих процессов в двигателях внутреннего сгорания.
Выполнение задач по производству и эксплуатации транспортных двигателей требует от специалистов глубоких знаний рабочего процесса двигателей, знания их конструкций и расчета двигателей внутреннего сгорания.
Рассмотрение отдельных процессов в двигателях и их расчет позволяют определить предполагаемые показатели цикла, мощность и экономичность, а также давление газов, действующих в над поршневом пространстве цилиндра, в зависимости от угла поворота коленчатого вала. По данным расчета можно установить основные размеры двигателя (диметр цилиндра и ход поршня) и проверить на прочность его основные детали.
1.Принятие и выбор исходных данных:
Исходные данные:
Масса снаряженного транспортного средства:
= 3230 кгПолезный вес
,кг или количество пассажиров вместе с водителем: n = 9Максимальная скорость:
= 44.44м/сКоэффициент сопротивления качению:
= 0.0161.1 Полная масса автомобиля:
кгГде:
- масса снаряженного автомобиля ,кг, указывается в исходных данных(приложение 1) - тоннаж или грузоподъемность автомобиля, кг, указывается в исходных данных (приложение 1) масса пассажиров вместе с водителем определяется выражением: ,кгТоннаж для легковых автомобилей и автобусов можно принять из следующих условий:
- для легковых автомобилей.
1.2 Механический КПД трансмиссии автомобиля
Тип автомобиля | Колесная формула | |
Легковые автомобили | 4*2 | 0.92…0.94 |
Принимаю
=0,931.3 Фактор обтекаемостиавтомобиля kF
Для автомобилей среднего и большого класса kF = 0,9
1.4 Максимальная мощность для движения автомобиля
Где:
где
(1.4)1.5 Частота вращения коленчатого вала на максимальной мощности
(1.5) (1.6) = (1,1…1,2)∙ =1,1∙753,66=805,933 (1.7) =70…80 принимаю – 70 (1.8)1.6 Эффективная максимальная мощность двигателя
= = (1.9)Где:
Тип двигателя | Коэффиценты | ||
a | b | c | |
ДИЗ | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
1.7 Число тактов двигателя τ= 4
1.8 Количество и расположение цилиндров i = 8, V –образный
1.9 Диаметр цилиндра Dдля автотракторных двигателей изменяется в пределах от 60…150 мм и зависит от типа двигателя.ПринимаюD = 95мм.
1.10Ход поршня S
Тип двигателя | Ψ=S/D | |
ДИЗ | с цилиндрами в V | 0,75…1,1 |
1.11Средняя скорость поршня
=Тип двигателя | ||
ДИЗ | Для автомобилей работающих на газообразном топливе | 7…14 |
1.12Величина
=R/Величина
=R/ (R – радиус кривошипа, мм и )принимается для двигателей легковых автомобилей в пределах , для двигателей грузовых автомобилейПринимаю
1.13 Рабочий объем цилиндра
1.14 Литровая мощность двигателя
=Ориентировочные значения:
Тип двигателя | , | |
ДИЗ | Для легковых автомобилей | 10…40 |
1.15 Степень сжатия
Степень сжатия ε
Тип двигателя | ||
ДИЗ | С жиженным газом | 5…8 |
Принимаю
= 81.16 Коэффициент избытка воздуха λ
Тип двигателя | λ | |
ДИЗ | С жидким топливом: бензин | 0,85…0,98 |
Принимаю λ=0,9
2……………………Впускного процесса
В этой модели расчета применяются следующие основные гипотезы:
· Свежий заряд и остаточные газы считаются идеальными газами
· После поступления в цилиндре, кинетическая энергия свежего заряда превращается полностью в тепло
2.1Первоначальные условия состояния
Давление и температура свежего заряда на входе в двигатель, в случае работы без наддува, являются давление и температура окружающей среды
и ,которые для стандартизированных условий имеют следующие значения: .Для двигателей с наддувом ,давление и температура на входе в двигатель являются давление
температура ,на выходе из компрессора. В случае присутствия промежуточного холодильника, воздух из нагнетателя поступает в него, а затем в цилиндр двигателя. В этом случае давление и температура на входе в двигатель являются давление за холодильником.