Содержание

Оглавление

Введение 3

1 Тепловой расчет 4

1.1 Топливо 4

1.2 Параметры рабочего тела 4

1.3 Параметры окружающей среды и остаточные газы 5

1.4 Процесс впуска 6

1.5 Процесс сжатия 7

1.6 Процесс сгорания 8

1.7 Процесс расширения и выпуска 10

1.8 Индикаторные параметры рабочего цикла 10

1.9 Эффективные показатели двигателя 11

1.10 Основные параметры цилиндра и двигателя 12

2 Построение индикаторной диаграммы 14

3 Тепловой баланс 18

4 Расчет и построение внешней скоростной характеристики 20

5 Расчет поршневой и шатунной группы 22

6 Сравнение основных технических характеристик проектируемого двигателя с базовым 25

Заключение 26

Список использованных источников 27

Введение

Развитие многих отраслей народного хозяйства и внешней торговли тесно связано с созданием новых, модернизацией и расширением выпуска освоенных моделей двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Благодаря своим высоким удельным мощностным показателям, сравнительно хорошей экономичности, высокой технологичности изготовления и ремонта, удобству эксплуатации, широким возможностям дальнейшего совершенствования ДВС еще длительное время будут занимать господствующее положение среди различных силовых установок наземного и водного транспорта, сельского хозяйства, передвижных электроагрегатов и т.п.

Целью курсового проекта является расчет основных параметров и характеристик бензинового двигателя ВАЗ 21124. Двигатель четырехцилиндровый, рядный. Эффективная мощность N_e=89 л.с. При частоте вращения коленчатого вала n=5000 мин^-1. Система охлаждения жидкостная.

1. Тепловой расчет

1. Топливо

Средний элементный состав и молекулярная масса бензина:

С = 0,855;

Н = 0,145;

m_T = 115 кг/кмоль.

Низшая теплота сгорания топлива:

2. Параметры рабочего тела

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1кг топлива

Коэффициент избытка воздух. Устанавливается на основании следующих соображений. На современных двигателях устанавливают многокамерные карбюраторы, обеспечивающие получение почти идеального состава смеси по скоростной характеристике. Возможность применения для рассчитываемого двигателя двухкамерного карбюратора с обогатительной и системой холостого хода позволяет получить при соответствующей регулировке как мощностной, так и экономичный состав смеем. Стремление получить двигатель достаточно экономичный и с меньшей токсичностью продуктов сгорания, которая достигается при , позволяет принять на основных режимах, а на режимах минимальной частоты вращения .

Количество горючей смеси при .

Количество отдельных компонентов продуктов сгорания:

Общее количество продуктов сгорания:

3. Параметры окружающей среды и остаточные газы

Давление окружающей среды:

Температура окружающей среды:

Температура и давление остаточных газов.

Учитывая уже определенные значения n и , можно принять значения и . При номинальных режимах .

Давление остаточных газов за счет расширения фаз газораспределения и снижения сопротивлений при конструктивном оформлении выпускных тактов рассчитываемого двигателя можно принять на номинальном скоростном режиме:

4. Процесс впуска

Температура подогрева свежего заряда. С целью хорошего наполнения двигателей на номинальных скоростных режимах для карбюраторного двигателя принимается

Плотность заряда на впуске:

где —удельная газовая постоянная для воздуха. =287 Дж/(кг ⁰С)

Потери давления на впуске в двигателе.

В соответствии со скоростным режимом n=5000 об/мин и при учете качественной обработки внутренних поверхностей впускных систем можно принять:

.

Тогда

Давление в конце впуска:

Коэффициент остаточных газов. При определении для карбюраторного двигателя принимается коэффициент очистки , а коэффициент дозарядки на номинальном скоростном режиме , что вполне возможно получить при подборе угла опаздывания закрытия впускного клапана в пределах 3060⁰.

Тогда при n_N=5000 об/мин

Примем степень сжатия

Температура в конце впуска:

Коэффициент наполнения: