Омский Государственный Технический Университет

Кафедра “Гидромеханика и теплоэнергетика”

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине

“Рабочие процессы, конструкция и основы расчета

тепловых двигателей и энергетических установок”

часть II “Кинематика и динамика двигателя”

Выполнил:

Проверил:

Омск 200_

Содержание

Содержание

1. Кинематика кривошипно-шатунного механизма.

1.1. Общие сведения

1.2. Перемещение поршня

1.3. Скорость поршня

1.4. Ускорение поршня

2. Динамика кривошипно-шатунного механизма.

2.1. Общие сведения

2.2. Силы давления газов

2.3. Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма

2.4. Силы инерции

2.5. Суммарные силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме

2.6. Крутящий момент

2.7. Силы, действующие на шатунные шейки коленчатого вала

2.8. Равномерность крутящего момента и равномерность хода двигателя

2.9. Расчет маховика

3. Расчет поршневой группы.

3.1. Расчет поршня

3.2. Расчет поршневого кольца

3.3. Расчет поршневого пальца

Список литературы

1. Кинематика кривошипно-шатунного механизма.

1.1. Общие сведения.

В двигателях внутреннего сгорания возвратно-поступательное движение поршня преобразуется во вращательное движение коленчатого вала посредством кривошипно-шатунного механизма.

Кривошипно-шатунный механизм может быть центральным, когда оси коленчатого вала и цилиндров лежат в одной плоскости, или смещенным (дезаксиальным), когда оси коленчатого вала и цилиндров лежат в разных плоскостях. Дезаксиальный механизм может быть получен также и за счет смещения оси поршневого пальца.

В настоящее время в автомобильных ДВС наибольшее распространение получил центральный кривошипно-шатунный механизм.

Основными параметрами кривошипно-шатунного механизма являются: S – ход поршня (S=2R), - угол поворота кривошипа, - угловая скорость вращения коленчатого вала, R – радиус кривошипа, L_ш – длина шатуна, - отношение радиуса кривошипа к длине шатуна (R/L_ш).

Величины инерционных усилий, действующих в двигателе, зависят от указанных выше размеров и их соотношений. Установлено, что с уменьшением R/L_ш (за счет увеличения L_ш) происходит снижение инерционных и нормальных сил, но при этом увеличивается высота двигателя и его масса. В связи с этим в автомобильных двигателях принимают =0,23…0,30.

Расчет кинематики кривошипно-шатунного механизма сводится к определению пути S_x , скорости _п и ускорения j поршня. При этом принимается, что коленчатый вал вращается с постоянной угловой скоростью (в действительности за счет постоянно изменяющихся газовых нагрузок на поршень и деформации коленчатого вала ). Это допущение позволяет рассматривать все кинематические величины в виде функциональной зависимости от угла поворота коленчатого вала , который при пропорционален времени.