Зміст
1 Вступ	4
2 Загальний розділ	6
2.1 Вибір прототипу	6
2.2 Опис конструкції двигуна – прототипу та коротка технічна характеристика	6
2.3 Аналіз показників двигуна – прототипу	8
2.4 Екологічна оцінка двигунів внутрішнього згоряння	8
3 Конструкторський розділ	10
3.1 Тепловий розрахунок двигуна	10
3.2 Компановка кривошипно – шатунного механізму	28
3.3 Динамічний розрахунок двигуна	30
4 Розрахунок деталей і складальних одиниць	39
4.1 Характеристика складальної одиниці	39
4.2 Розрахунок поршня	39
4.3 Розрахунок шатунної групи	49
4.4 Вибір матеріалу та обґрунтування вибору матеріалу	57
5 Висновок до курсового проекту	59
Список використаних джерел	60
Додаток А Специфікація складального кресленика шатун в зборі ХПТК.ХХХХХХ.011

1 Вступ

Сучасні високотехнологічні двигуни вже зовсім не схожі на своїх столітніх побратимів. Досягнуті досить вражаючі показники по потужності, економічності та екологічності. Сучасний ДВС вимагає до себе мінімум уваги і розрахований на ресурси в сотні тисяч, а деколи і мільйони кілометрів. Відбулося впровадження легованих покриттів в областях тертя і зносу шатунно-поршневої групи, що призвело до значного збільшення терміну служби ДВС. Але в той же час призвело і до істотного подорожчання двигуна залишаючись осередком дорогих автомобілів. Кардинальні зміни зазнала система живлення ДВС. Замість карбюратора впроваджені електронні системи розподіленого, а потім і безпосереднього вприскування палива, що дозволяють значно підвищити потужність і економічність двигуна шляхом збіднення паливно-повітряної суміші.

Основні напрямки розвитку двигунів внутрішнього згоряння відповідають загальним тенденціям розвитку машинобудування: скорочення витрати матеріалів, зниження трудомісткості і собівартості, підвищенню строків служби, застосуванню більш дешевих сортів палив і масел та зменшення їх питомої витрати, автоматизації управління і пр.

Одним з найважливіших завдань в області розвитку двигунів внутрішнього згоряння є зменшення їх питомої маси та габаритних розмірів при збереженні по можливості терміну служби. Для вирішення цього завдання існує декілька шляхів. Один з них - збільшення швидкохідності двигунів, що дозволяє отримати велику потужність при одних і тих же основних розмірах. Успіхи сучасної металургії в області створення більш міцних матеріалів, поліпшення технології виробництва та вдосконалення методів дослідження відбуваються в двигунах процесів дозволили значно підвищити швидкохідність двигунів внутрішнього згоряння і забезпечити при цьому їх досить високу довговічність.

Інший шлях підвищення потужності і зниження питомої маси поршневих двигунів внутрішнього згоряння - застосування наддуву. Нагнітання в циліндри попередньо стисненого в компресорі повітря збільшує масу повітряного заряду і кількість спалюваного палива, внаслідок чого зростає потужність двигуна. Особливо ефективним є застосування наддування, коли воно супроводжується використанням енергії відпрацьованих газів в газовій турбіні. При установці турбокомпресора потужність двигуна підвищується на 40-50% і одночасно на 3-5% знижується питома витрата топліва.долговечность.

2. Загальний розділ

2.1 Вибір прототипу

Відповідно до завдання на курсове проектування:

Номінальна потужність: 58 кВт;

Частота обертання колінчатого вала: 5350 хв^-1;

Ступінь стиснення: 8,8;

Число циліндрів: 4;

Тип двигуна: Карбюраторний

Провів вибір прототипу двигуна й вибрав двигун марки ВАЗ 2106.

2. Опис конструкції двигуна-прототипу та коротка технічна

характеристика

Таблиця 2.1 – Технічна характеристика двигуна – прототипу та його систем

Найменування параметрів	Одиниці вимірювання	Значення параметрів
Тип двигуна	―	Карбюраторний
Тип сумішоутворення	―	Зовнішній
Номінальна потужність	кВт	58,8
Номінальна частота обертання колінчастого вала	хв-1	5400
Максимальний крутний момент, Мкр	Н•м	161

Продовження таблиці 2.1

Найменування параметрів	Одиниці вимірювання	Значення параметрів
Частота обертання колінчастого вала при Мкр	хв-1	3000
Діаметр циліндра	мм	79
Хід поршня	мм	80
Кількість та розміщення циліндрів	―	4 циліндри, рядний
Порядок роботи целіндрів	―	1-3-4-2
Ступінь стиснення	―	8.5
Робочий обєм циліндрів	л	1.6
Марка моторного масла : зимове літнє всесезонне	―	М-6/12Г М-6/12Г М-5/10Г
Тиск масла в головний масляній магістралі : при номінальній частоті обертання колінчастого вала при холостому ході	МПа	0,35 Не менше 0,08
Паливо	―	Бензин

Продовження таблиці 2.1

Найменування параметрів	Одиниці вимірювання	Значення параметрів
Робоча температура охолодної рідини	С	85…95 oС
Тип системи охолодження	―	Закрита, рідинна
Тип системи мащення	―	Комбінована
Тип системи запалювання	―	Контактна
Тип системи живлення	―	Карбюраторна
Пусковий пристрій	―	Стартер СТ221
Маса двигуна конструктивна	кг	135

2.3 Аналіз показників двигуна-прототипу

Конструктивні особливості дозволили при невеликих габаритах і вазі отримати достатньо потужний, високооборотний і надійний агрегат який володіє довговічністю, надійністю і економічністью при невеликій трудойомкості технічного обслуговування в процесi експлуатації. Високі пускові якості двигуна при низьких температурах навколишнього середовища забезпечується двокамерним карбюратором з падаючим потоком, потужним стартером і вязкосними параметрами застосовуваних масел. Недолiки : Шум двигуна на великих обертах

2.4 Екологічна оцінка двигунів внутрішнього згоряння

Екологічні вимоги до сучасного автомобілю є в даний час пріоритетними. Найбільш токсичними компонентами відпрацьованих газів бензинових двигунів є: оксид вуглецю (СО), оксиди азоту (NОx), вуглеводні (СnHm), а в разі застосування етильованого бензину - свинець. Підраховано, що автомобілі викидають в атмосферу близько половини всіх оксидів азоту, 40% вуглеводнів, 65% чадного і 15% вуглекислого газу. Cвітові виробники двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ): витрачають сотні мільйонів доларів для впровадження нових технологій, більш сучасне обладнання для того, щоб досягти норм екологічності, токсичності, що відповідають світовим стандартам з Євро-3 по Євро-6. ВАЗ однозначно відстає від аналогів и погляд вимагає значної модернізації конструкції з подалі підвищення продуктивності, ефективних показників, и навіть Зменшення викідів шкідливих речовин у довкілля. ВАЗ з карбюраторними двигунами відповідають лише «псевдонормам» Євро 0. При наявності уприскування і каталізатора навіть застарілий ваз мотор може відповідають вимогам Євро 2.

3 Конструкторський розділ

3.1 Тепловий розрахунок двигуна

Таблиця 3.1 – Вихідні дані

Назва параметрів та одиниці вимірювання	Умовне позначення	Значення параметрів
Ефективна потужність, кВт	Ne	58
Частота обертання колінчатого валу, хв-1	n	5350
Кількість циліндрів	i	4
Ступінь стиснення	ε	8.8
Тиск наддувочного повітря	Р0	-
Температура залишкових газів, К	Tr	900
Температура навколишнього середовища, K	To	293
Коефіцієнт залишкових газів	ɣr	0,04
Коефіцієнт надлишку повітря	α	0,95
Показник політропи стиснення	n1	1,34
Показник політропи розширення	n2	1,22
Коефіцієнт використання тепла	ξ	0,75
Механічний ККД	ɳм	0,7
Коефіцієнт округлення індикаторної діаграми	φn	0,85

Хімічний склад палива

С = 0,855 кг, Н = 0,145 кг, О = 0 кг.

Н_u = 44000 кДж/кг – нижча теплотворна спроможність палива