Вступ

Механічну енергію, необхідну для приводу в дію різних машин п вироблення електричної енергії, можна отримати шляхом використовування тепловою, гідравлічною, сонячної енергії і енергії вітру. Гідравлічна енергія широко використовується для отримання електричній, проте її ресурси порівняно були обмежені. Енергія вітру п тим більше сонячна набагато перевищують потреби людства, але ці види енергії поки, що важко реалізовувати. Найбільш широко використовують теплову енергію, одержувану з органічного і ядерного палива. Більшість транспортних установок працює на рідкому паливі, деякі — на газоподібному.

При хімічних реакціях вуглеводнів палива з киснем повітря можна легко використовувати частину теплоти, що виділяється, для перетворення її в механічну роботу.

На наземному транспорті найбільш поширені двигуни внутрішнього згоряє. Ці двигуни відрізняються компактністю, високою економічністю і довговічністю і застосовуються у всіх галузях народного господарства.

Початок розвитку двигунів внутрішнього згоряє відноситься до 60-м рокам минулого століття (двигун Ленуара — 1860 р., Франція, двигун Н. Отто п Э. Лангена — 1867 р., Німеччина, чотирьохтактний двигун Н. Отто— 1876 р. але запропонованому Боде Роша в 1862 р. способу попереднього стиснення робочої суміші і спалювання при постійному об'ємі). До кінця XIX в., коли була організована промислова переробка нафти, двигуни внутрішнього згоряє, що працюють на рідкому паливі (бензинові, гасові із запалюванням від іскри і із запалюванням від стиснення), отримали широке розповсюдження.

В Росії перший бензиновий двигун був побудований в 1889 р. (двигун Костовіча). В 1899 р. в Петербурзі був створений перший в світі економічний п працездатний двигун із запалюванням від стиснення (дизель) 1. Протягом короткого часу конструкція дизеля була вдосконалена (безкомпрессорні дизелі). В Росії безкомпрессорні дизелі конструкції Р. В. Трінклера були побудовані в 1901 р. і конструкції Я. В. Мамина — в 1910 р.

Успішне вживання двигунів внутрішнього згоряє, розробка досвідчених конструкції і підвищення потужнісних і економічних показників були можливі значною мірою завдяки дослідженням і розробка теорії робочого процесу двигуна.

1. Обгрунтування вибору типу і основних

параметрів двигуна

ВАЗ – 2101 – чотиритактний карбюраторний двигун з системою примусового рідинного охолодження встановлюється на легкові автомобілі “ВАЗ – 2101”, “ВАЗ – 2102” . Коротка технічна характеристика двигуна ВА3 – 2101 наведена в таблиці 1.1.

До експлуатаційних якостей двигуна слід віднести:

- надійність і економічність при роботі в різних кліматичних умовах;

- простота технічного обслуговування;

- компактність та мобільність у застосуванні.

З врахуванням вище вказаного обґрунтування вибору типу і основних параметрів двигуна проведемо на основі аналізу сучасних тенденцій двигунобудування, конструкції двигуна-прототипа та його модифікацій.

1. Тип двигуна – карбюраторний із зовнішнім сумішоутворенням.

2. Тактність двигуна  по даних двигуна - прототипу і згідно сучасних тенденцій двигунобудування приймаємо   4.

3. Компоновка двигуна – рядний чотирициліндровий (по прототипу).

4. Порядок роботи циліндрів приймаємо: 1-3-4-2.

5. Тип КШМ – центральний (по прототипу).

6. Тип ГРМ – верхньоклапанний, з верхнім розміщення розподільного валу, по два клапани на циліндр (по прототипу).

7. Система охолодження – рідинна, примусова, закритого типу; циркуляція охолоджуючої рідини від насоса відцентрового типу (по прототипу).

8. Система мащення – комбінована, з мокрим картером (по прототипу).

9. Система живлення – із зовнішнім сумішоутворенням (по прототипу).

10. Система пуску – електрична.

11. Міра стиску: для газоподібного палива підбираю згідно наукової літератури міру стиску   8,5.

12. Коефіцієнт надлишку повітря згідно [1, с.95] приймаємо  = 0,96.

13. Відношення ходу поршня S до діаметра циліндра D згідно [3, с.78] приймаємо: S/D 0.868.

14. Відношення радіуса кривошипа до кінематичної довжини шатуна приймаємо згідно [3, ст. 116], де =0,23-0,30 для автотракторних двигунів. Приймаємо: =0,25.

15. Фази газорозподілу. Приймаємо початок відкриття впускного клапана за 12⁰ до ВМТ, закриття – через 40⁰ після НМТ; початок відкриття випускного клапана – за 42⁰ до НМТ, а закриття – через 10⁰ після ВМТ (по прототипу). Тривалість впуску і випуску таким чином складає 232⁰. Момент перекриття клапанів складає 22⁰.

1.16 Матеріали основних деталей двигуна.

Блок циліндрів відлитий з спеціального високоміцного легованого чавуну. Головка блоку циліндрів відлита з алюмінієвого сплаву АЛ 4.

Поршні виготовлені з алюмінієвого сплаву АЛ 25.

Поршневі кільця - сталь СЧ 25.

Шатуни - стальні, ковані зі сталі 45Г2.

Шатунні болти виготовляються з сталі 40Х.

Колінчастий вал – вилитий з чавуну.

Таблиця 1.1 – Коротка технічна характеристика двигуна ВАЗ – 2101

Параметри	Чотиритактний карбюраторний двигун з системою примусового рідинного охолодження
Марка	ВАЗ – 2101
Номінальна потужність, кВт (л.с.)	47 (64)
Номінальна частота обертання, об/хв	5600
Діаметр циліндра і хід поршня DS, мм	7666
Кількість і розташування циліндрів	4-Р
Порядок роботи циліндрів	1-3-4-2
Міра стиску 	8,5
Робочий об’єм циліндрів, л	1,2
Максимальний крутний момент, Нм (кгсм) при 3400 об/хв	87,3 (8,9)
Питома витрата палива, г/(кВтгод) при експлуатаційній потужності	225
Маса сухого двигуна, кг	140
Паливо	Бензин АИ-92 по ГОСТ 4749-49