Министерство образования Российской Федерации

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

филиал в г. Сызрани

Кафедра "Техническая эксплуатация и ремонт

транспортных средств"

Тепловой и динамический расчёты автомобильного двигателя Методические указания по выполнению курсового проекта

для студентов специальности 230100.02

Самара 2003

Составитель Е.Р. Шадыев

УДК 629.113

Тепловой и динамический расчёты автомобильного двигателя: Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов специальности 230100.02 / Сост. Е.Р. Шадыев; Самар. гос. техн. ун-т. — Самара, 2003. — 24 с.

Приводятся методики теплового и динамического расчётов автомобильного двигателя. Методические указания предназначены для студентов специальности 230100.02 "Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный транспорт)", выполняющих курсовой проект по дисциплине "Рабочие процессы, конструкция и основы расчёта тепловых двигателей и энергетических установок".

Печатается по решению редакционно-издательского совета СамГТУ

Введение

Современные автотранспортные средства отличаются приемлемыми мощностными и экономическими показателями и достаточной надёжностью и долговечностью. Однако дальнейшее повышение эффективности использования автомобилей требует совершенствования их силовых установок, что невозможно без глубоких знаний конструкции, процессов, сопровождающих работу автомобильного двигателя, и расчёта его элементов.

Знание рабочих процессов, основ конструирования и расчёта деталей двигателей необходимо не только конструкторам и исследователям, создающим силовые установки, но и техническому персоналу, эксплуатирующему и ремонтирующему их.

Настоящие методические указания содержат методику теплового и динамического расчётов автомобильных двигателей и предназначены для студентов специальности 230100.02 "Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный транспорт)", выполняющих курсовой проект по дисциплине "Рабочие процессы, конструкция и основы расчёта тепловых двигателей и энергетических установок".

1. Задание на проектирование и выбираемые параметры

При выполнении теплового расчёта автомобильного двигателя в состав задания входит следующее:

• тип автомобиля, его назначение и область использования;

• тип двигателя (карбюраторный, дизельный и др.);

• номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя n_N (частота вращения, при которой двигатель развивает максимальную мощность), об/мин;

• максимальная мощность двигателя N_max, кВт.

Помимо величин, входящих в задание, для выполнения теплового расчёта необходимо задать ещё ряд параметров. Выбор и обоснование выбора этих параметров производится на основе анализа существующих конструкций двигателей, близких по типу и назначению к заданному (обычно какой-либо двигатель выбирается в качестве прототипа). При этом следует широко использовать учебную, научную и периодическую литературу по конструированию, теории и расчёту автомобильных двигателей.

Дополнительно к заданию должны быть выбраны и обоснованы следующие параметры:

• давление окружающей среды p₀, МПа (p₀=0,1 МПа);

• температура окружающей среды Т₀, К (Т₀=293 К);

• элементарный состав топлива С, Н, О_Т (табл. 1);

• низшая теплота сгорания топлива Н_и, кДж/кг (табл. 1);

• число цилиндров двигателя i;

• степень сжатия ;

• коэффициент избытка воздуха ;

• давление остаточных газов p_r, МПа;

• температура остаточных газов Т_r, К;

• температура подогрева заряда Т, К;

• показатель политропы сжатия n₁;

• показатель политропы расширения n₂;

• коэффициент использования теплоты _z;

• степень повышения давления при сгорании  (для дизелей);

• коэффициент скругления индикаторной диаграммы ;

• отношение хода поршня к диаметру цилиндра m=S/D.

Выбор этих параметров производится по литературным источникам для двигателей, аналогичных проектируемому. При этом необходимо дать краткое обоснование выбранного значения для каждого параметра.

Ориентировочные значения дополнительных параметров приведены в табл. 2.

Таблица 1