Введение

Курсовая работа по дисциплине «Автомобильные двигатели» выполняется в соответствии с учебным планом специальности 1–37 01 06 «Техническая эксплуатация автомобилей».

Задачами курсовой работы являются:

– систематизация и закрепление знаний по курсу «Автомобильные двигатели»;

– развитие у студентов творческих способностей и навыков анализа сложных технических систем при решении инженерно-конструкторских задач в области двигателестроения;

– совершенствование навыков выполнения конструкторской документации с применением ЭВМ и использования систем автоматизированного проектирования и расчета изделий.

Особенности и тенденции развития конструкций автомобильных и тракторных двигателей полностью определяются требованиями, предъявляемыми к автомобилям и тракторам промышленностью и сельским хозяйством. Эти требования сводятся к обеспечению максимальной производительности автомобиля и трактора, минимальной стоимости перевозок и выполняемых трактором работ при надежной и безопасной их работе. Основные требования, предъявляемые к автомобильным и тракторным двигателям, следующие:

– развитие необходимой мощности при различных скоростях движения автомобиля (или трактора); обладание хорошей приемистостью при трогании автомобиля (или трактора) с места и при изменении его рабочих режимов;

– максимально возможная экономичность на всех режимах работы;

– простота конструкции, упрощающая условия выпуска и последующих ремонтов автомобильных и тракторных двигателей и облегчающая условия их обслуживания и эксплуатации;

– низкая производственная стоимость, достигаемая за счет обеспечения технологичности конструкции деталей автомобильных и тракторных двигателей, снижения их веса и применения новых материалов;

– возможно меньший удельный и литровый веса двигателя, достигаемые без снижения надежности и долговечности его работы;

– малые габариты двигателя;

– максимально целесообразное уравновешивание двигателя и необходимая равномерность хода.

– удобство в эксплуатации, а также простота и удобство ремонта и технического обслуживания в гаражных, дорожных и полевых условиях;

– высокая надежность и долговечность работы.

1 Расчет и выбор исходных параметров

В курсовой работе требуется спроектировать 4-ёх цилиндровый бензиновый двигатель с турбо надувом. В качестве прототипа используется двигатель 1.6 (156PS) [8], параметры которого указаны в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Исходные данные

Параметр	Значение	Пояснение
m	2065 кг	Полная масса автомобиля
	210 км/ч	Максимальная скорость автомобиля
ne	6000 мин-1	Номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя
i	4	Число цилиндров
	10,5	Степень сжатия
	4	Число тактов двигателя
S	85,8 мм	Ход поршня
D	77 мм	Диаметр цилиндра
k	1,11	Коэффициент короткоходности
	0,96	Коэффициент избытка воздуха
	114 кВт	Номинальная мощность двигателя
Мmax	240 Н·м при 1400 мин-1	Максимальный крутящий момент двигателя

На основании анализа значений степени сжатия и номинальной частоты вращения коленчатого вала двигателя устанавливаем, что разрабатываемый двигатель внутреннего сгорания – бензиновый.

2 Тепловой расчет проектируемого двигателя

Тепловой расчет производим на режиме номинальной мощности. Целью теплового расчета является определение аналитическим путем основных параметров, характеризующих двигатель в целом (среднее эффективное давление, удельный эффективный расход топлива, эффективный коэффициент полезного действия), основных размеров двигателей (литраж, рабочий объем цилиндра, ход поршня и диаметр цилиндра) и построение индикаторной диаграммы.

2.1 Топливо

Для бензинового двигателя в соответствии с заданным значением степени сжатия  = 10,5 определяется марка бензина по таблице 2.1 (по СТБ 1656-2011 или ГОСТ 31077-2002)

Таблица 2.1 – Выбор марки бензина

Степень сжатия 	8,5…9,5	9,5…12,0	12,0…15,0
Марка бензина	АИ-92-К5-Евро	АИ-95-К5-Евро	АИ-98-К5-Евро

В соответствии с рекомендациями определяем бензин АИ-95-К5-Евро в качестве топлива для проектируемого двигателя. Средний элементарный состав бензина: С = 0,855; Н = 0,145; молярная масса = 115 кг/ кмоль[1].

Низшая теплота сгорания топлива Н_u , МДж/кг, определяется по формуле

Н_u = 33,91С+103,01Н–10,89О = 33,910,855+103,010,14543,93 МДж/кг. (2.1)