МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УО «Мозырский государственный педагогический университет им. И.П. Шамякина»

Расчетно-пояснительная записка

к курсовому проекту

Тема: «Теоретические основы и расчет дизельного двигателя Д-120»

Студент:

ИПФ, 3 курс, 3 группа,

Руководитель:

Доцент, к.п.н.

Полищук Людмила Николаевна

2011

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ________________________________________________3

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДВИГАТЕЛЯ

   0. 1.1.Выбор отношения радиуса кривошипа к длине шатуна _____4

   1. 1.2.Выбор размеров и числа цилиндров______________________4

1.3.Выбор коэффициента избытка воздуха и степени сжатия___6

1.4. Обоснование необходимости наддува дизельного двигателя и

определение его давления___________________________________ 7

2. тепловой расчет двигателя

   0. 2.1. Параметры рабочего тела_____________________________ 8

   1. 2.2.Параметры окружающей среды и остаточных газов________9

   2. 2.3. Определение параметров рабочего цикла_______________ 9

   3. 2.3.1. Процесс впуска __________________________________ 9

   4. 2.3.2. Процесс сжатия_________________________________ 10

   5. 2.3.3. Процесс сгорания________________________________ 11

   6. 2.3.4. Процесс расширения _____________________________ 12

   0. 2.4. Определение основных размеров двигателя, показателей топливной экономичности и КПД _______________________________ 13

   1. 2.5. Построение и анализ индикаторной диаграммы ________ 15

   2. 2.6. Анализ результатов теплового расчета_________________ 17

3. ПОСТРОЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ

3.1. Построение теоретической регуляторной характеристики в функции от частоты вращения_________________________________ 18

3.2. Построение регуляторной характеристики в функции от

эффективной мощности_________________________________ 21

3.3. Построение регуляторной характеристики в функции от

крутящего момента_____________________________________ 21

4. ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ________________22

   0. 4.1. Определение сил, действующих на поршень и поршневой палец__________________________________________________________ 22

   1. 4.2.Определение сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала_____________________________________________ 25

4.3. Расчет момента инерции и параметров маховика__________ 26

5. Техническая характеристика двигателя_______29

ЗАКЛЮЧЕНИЕ_______________________________________________ 30

ЛИТЕРАТУРА_________________________________________________ 31

Введение

Сегодня автотракторные двигатели являются технически сложными устройствами. К двигателям в настоящее время предъявляются высокие требования. Они должны обладать приемлемыми мощностями и экономическими показателями, а также достаточной надежностью в работе. Особо важными на сегодняшний момент являются вопросы правильной организации эксплуатации автотракторных двигателей. В век электроники и полной компьютеризации технологических процессов инженер-механик должен в совершенстве владеть вопросами теории проектирования и практики эксплуатации двигателей. Целью данной курсовой работы является систематизация и закрепление имеющихся знаний по основным разделам дисциплины «Основы теории автотракторных двигателей».

При расчетах тепловых и динамических показателях двигателя мы определим основные размеры проектируемого двигателя, индикаторные параметры рабочего цикла, КПД и экономичность, силы и моменты, нагружающие детали кривошипно-шатунного механизма и определим требуемый момент инерции маховика, а также определим параметры внешней характеристики двигателя.

Номинальная мощность двигателя в задании Nе принята равной мощности Nn, определенной по данным теплового расчета автомобиля в зависимости от массы, теплового усилия, скорости движения, условий движения, КПД трансмиссии и допускаемой степени загрузки двигателя.

Для расчетов принимаем дизельный тип двигателя. Двигатель Д-120 является четырехтактным. Цилиндры расположены рядно, номинальная мощность Nе=23,5 кВт при n_н=2000 мин^-1, система охлаждения – воздушная.

Графическая часть работы представлена графиками динамического расчета двигателя, индикаторной диаграммой двигателя, которые отражены на двух листах формата А-1.

1. Определение основных параметров двигателя

1.1. Выбор отношения радиуса кривошипа к длине шатуна .

Для современных автотракторных двигателей составляет в пределах от 0,21 до 0,30. Принимаем соотношение радиуса кривошипа к длине шатуна равное 0,3. Выбираем это значение, т. к. для быстроходных двигателей обычно применяются длинные шатуны (значения λ малы), для тракторных – относительно короткие.

Следует учитывать, что с увеличением повышается вероятность задевания шатуна за нижнюю кромку цилиндра. Это ведёт за собой дополнительные нагрузки: увеличивается давление на стенку цилиндра, повышаются потери мощности на трение, тем самым ускоряется изнашивание цилиндров и поршней; силы инерции второго порядка возрастают, что способствует изнашиванию деталей двигателя; уменьшается габаритная высота, масса шатуна и двигателя.