Р ОСЖЕЛДОР

Федеральное бюджетное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Ростовский государственный университет путей сообщений»

(ФГБОУ ВПО РГУПС)

Кафедра «Эксплуатация и ремонт машин»

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ДВИГАТЕЛЯ

Пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине «Автомобильные двигатели»

СМД 14.04.11 ПЗ

Работа защищена ________________ с оценкой _______________

Руководитель работы _____________________ О.Я. Дубенко

Студент группы СМД-III-008 _______________ С. А. Нужнов

2012

Содержание

Введение …………………………………………………………………………..3

1 Общие сведения о двигателях внутреннего сгорания ……………………...4

1.1 Классификация автомобильных двигателей ………………………………5

1.2 Основные понятия и показатели двигателя ……………………………….6

2 Определение основных параметров двигателя ……………………………...9

2.1 Техническая характеристика АД …………………………………………...9

2.2 Построение схемы чередования тактов рабочего цикла двигателя …….9

2.3 Исходные данные для расчёта, выбор расчётной схемы ………………10

2.4 Термодинамический расчёт действительного цикла двигателя ……….10

2.5 Эффективные показатели двигателя ……………………………………...19

3 Расчёт внешней скоростной характеристики двигателя ………………….21

Заключение ……………………………………………………………………...26

Список используемых источников …………………………………………...27

Введение

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) широко применяются во всех областях экономики страны и являются практически единственным источником энергии в автомобилях. Поэтому развитие автомобильного транспорта непосредственно связано с постоянным совершенствованием данной силовой установки автомобиля.

Главными направлениями развития автомобильного двигателестроения являются: повышение удельных энергетических и экономических показателей, увеличение мотороресурса двигателей при одновременном снижении металлоёмкости, обеспечение работы на недорогостоящих видах топлива, улучшение экологических характеристик – снижение токсичности и дымности отработавших газов, уменьшение удельных затрат на изготовление обслуживание и ремонт двигателей.

Данный курсовой проект способствует более глубокому усвоению основ теории двигателей, навыков по определению основных показателей двигателей, основ их эксплуатации и состоит из пояснительной записки, включающей необходимый текст, расчёты и рисунки, и двух чертежей формата A1.

1 Общие сведения о двигателях внутреннего сгорания

Двигателем называется техническое устройство, в котором происходит преобразование какого-либо вида энергии в механическую.

В зависимости от преобразуемого вида энергии различают следующие типы двигателей: тепловые, электрические, гидравлические, пневматические и другие.

Тепловые поршневые двигатели, в которых процесс сгорания топлива и превращение части выделяемой при этом теплоты в механическую работу происходит внутри цилиндра двигателя, называются двигателями внутреннего сгорания (ДВС).

ДВС, применяемые на автомобилях, называются автомобильными двигателями (АД). Эти двигатели нашли широкое применение благодаря следующим преимуществам:

• ДВС обладают высокой экономичностью (до 40%), что обеспечивает минимальный расход топлива и большой запас хода машин, т.е. обладают большой автономностью;

• имеют малые габариты и массу, что является необходимым условием для использования их на колёсных и гусеничных машинах;

• ДВС могут агрегатироваться практически с любыми потребителями энергии посредством применения различных передаточных устройств;

• силовые установки с ДВС имеют достаточно большой срок службы (до 500 тыс. км пробега и более);

• ДВС быстро запускаются и за малое время выходят на номинальные рабочие режимы;

• ДВС обладают хорошей ремонтопригодностью и сохраняемостью, небольшой трудоёмкостью при технических обслуживаниях;

• у ДВС сравнительно невысокая начальная стоимость;

• ДВС обладают значительным тормозным моментом и могут быть использованы для дополнительного торможения машины;

• дизельные двигатели способны работать на различных топливах (многотопливные ДВС).

В эксплуатации ДВС имеют следующие недостатки:

• наличие кривошипно-шатунного механизма, имеющего возвратно-поступательное движение поршня, ограничивает частоту вращения коленчатого вала и является причиной неуравновешенных сил инерции и моментов от них;

• высокий уровень шума от выхлопных газов;

• относительно большая пусковая частота вращения коленчатого вала (80 – для бензиновых двигателей и 200-500 – для дизельных двигателей), что затрудняет запуск двигателей, особенно в холодное время года;

• ДВС потребляют высококачественное топливо;

• невозможность непосредственного соединения коленчатого вала с ведущими колёсами машин, что требует дорогих и сложных передаточных механизмов.

1.1 Классификация автомобильных двигателей

Автомобильные поршневые двигатели внутреннего сгорания классифицируются по следующим основным признакам.

По виду применяемого моторного топлива:

• двигатели, работающие на жидком топливе (бензине, дизельном топливе, спиртах и др.);

• двигатели, работающие на газовом топливе (на сжиженном газе, на сжатом газе и др.).

По способу воспламенения рабочей смеси:

• двигатели с принудительным электроискровым зажиганием (бензиновые и газовые);

• двигатели с воспламенением от сжатия (дизели).

По способу смесеобразования:

• двигатели с внешним смесеобразованием, в которых топливо с воздухом смешиваются вне цилиндра, а в цилиндр подаётся готовая горючая смесь (карбюраторные и газовые двигатели), а также инжекторные двигатели с впрыском топлива во впускную трубу;

• двигатели с внутренним смесеобразованием, в которых воздух и топливо в цилиндр двигателя подаются раздельно, а смешение топлива с воздухом происходит внутри цилиндра (дизельные и трубопоршневые двигатели, а также инжекторные двигатели с искровым зажиганием и впрыском топлива в цилиндр).

По способу осуществления рабочего цикла:

• двигатели четырёхтактные, в которых рабочий цикл осуществляется за четыре такта (за два оборота коленчатого вала);

• двигатели двухтактные, в которых рабочий цикл осуществляется за два такта (за один оборот коленчатого вала).

По способу наполнения цилиндра свежим зарядом:

• вследствие разряжения в полости цилиндра (атмосферные двигатели);

• под избыточным давлением (наддуве) свежего заряда.

По числу цилиндров:

• одно- и многоцилиндровые (1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 12, 16).

По расположению цилиндров:

• двигатели однорядные с вертикальным, наклонным и горизонтальным расположением цилиндров (1, 2, 3, 4, 5, 6-цилиндровые);

• двигатели двухрядные, V-образные (6, 8, 12-цилиндровые), а также оппозитные двигатели с горизонтальным расположением цилиндров.

Двигатели внутреннего сгорания разделяются также по средней скорости поршня на тихоходные (до 10 м/с) и быстроходные (более 10 м/с); по системе охлаждения – с жидкостным и воздушным охлаждением; по рабочему объёму цилиндров.