Введение

В данной курсовой работе был произведен тепловой расчет элементов теплового двигателя, который включает в себя:

• Теплопроводность через многослойную цилиндрическую стенку

• Теплообмен при естественной конвекции

• Расчет характеристик цикла теплового двигателя

• Конструктивный тепловой расчет рекуперативного теплообменного аппарата

Расчет теплопроводности через многослойную цилиндрическую стенку помогает нам выяснить роль образования дополнительных слоев и их воздействие на процесс теплопередачи.

Расчет теплообмена при естественной конвекции состоит в анализе характера взаимодействия стенки двигателя с окружающей средой.

Расчет характеристик цикла теплового двигателя позволяет нам просмотреть реальную картину, происходящую в двигателе, что необходимо при расчете технологических особенностей цилиндра.

При конструктивном тепловом расчете рекуперативного теплообменного аппарата мы находим количество трубок, размеры и материал трубок аппарата.

Анализ конструкций двигателей внутреннего сгорания.

Двигатель является источником механической энергии, необходимой для движения автомобиля. Наибольшее распространение на автомобилях получили двигатели внутреннего сгорания.

Двигатель внутреннего сгорания так называется потому, что процесс сгорания топлива с выделением теплоты и превращение ее в механическую работу происходит непосредственно в его цилиндрах.

Эти двигатели классифицируют:

по способу смесеобразования – на двигатели с внешним смесеобразованием (карбюраторные и газовые), у которых горючая смесь приготовляется вне цилиндров, и двигатели с внутренним смесеобразованием (дизели), у которых рабочая смесь образуется внутри цилиндров;

по способу выполнения рабочего цикла – на четырех- и двухтактные;

по числу цилиндров – на одно-, двух- и многоцилиндровые;

по расположению цилиндров – на двигатели с вертикальным или наклонным расположением цилиндров в один ряд и на V-образные двигатели с расположением цилиндров под углом (при расположении цилиндров под углом 180⁰ двигатель называется с противолежащими цилиндрами, или оппозитным);

по способу охлаждения – на двигатели с жидкостным или воздушным охлаждением;

по виду применяемого топлива – на бензиновые (карбюраторные), дизельные, газовые и многотопливные.

В зависимости от вида применяемого топлива способы воспламенения рабочей смеси в двигателях различны:

в карбюраторных двигателях смесь, приготовленная из паров бензина и воздуха, и в газовых двигателях смесь, состоящая из сжатого или сжиженного горючего газа и воздуха, воспламеняется электрической искрой;

в дизелях мелкораспыленное дизельное топливо, впрыснутое в цилиндры, самовоспламеняется под действием высокой температуры сжатого воздуха без постороннего источника зажигания;

в многотопливных двигателях (ЗИЛ-645), конструкции которых позволяют использовать дизельное топливо, бензин и другие топлива, воспламенение рабочей смеси происходит так же, как и в дизелях, от сильно нагретого воздуха вследствие высокой степени его сжатия.

Рабочим циклом двигателя называется периодически повторяющийся ряд последовательных процессов, протекающих в каждом цилиндре двигателя и обусловливающих превращение тепловой энергии в механическую работу.

Если рабочий цикл совершается за два хода поршня, т.е. за один оборот коленчатого вала, то такой двигатель называется двухтактным.

Автомобильные двигатели работают, как правило, по четырехтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения и выпуска.

Рисунок 1. Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя.

1 – поршень; 2 – цилиндр; 3 – впускной трубопровод; 4 – впускной клапан; 5 – свеча; 6 – выпускной клапан; 7 – выпускной трубопровод; 8 – шатун; 9 – коленчатый вал;