Запроектировать двигатель по типу ВАЗ-2108

Построение кривых скоростной характеристики ведется в интервале:

для карбюраторных двигателейот nemin= 400−1200 мин-1 до nemax=1,1−1,2nn, где nn — частота вращения коленчатого вала двигателя при номинальной мощности. Максимальная частота вращения коленчатого вала ограничивается по условиям качественного рабочего процесса, техническим напряжениям деталей, недопустимым увеличением инерционных усилий и т. д. минимальная — условиями устойчивой работы двигателя при полной нагрузке. Расчетные точки кривой эффективной мощности, выраженной в киловаттах, определяются по следующим эмпирическим зависимостям через каждые 500−1000мин-1:для карбюраторных двигателей, (7.1)где Nexи nx — эффективная мощность и частота вращения расчетной характеристики;Nen и nn — номинальная эффективная мощность и частота вращения коленчатого вала двигателя при номинальной мощности. Значение эффективного крутящего момента двигателя Mexмогут быть определены по формуле, Н∙м:. (7.2)Значение среднего эффективного давления Pexможет быть определено по формуле, МПа, (7.3)гдеVh — объем двигателя, л; τ - тактность двигателя. Значение средней скорости движения поршня определим из выражения: (7.4)где S — ход поршня, мм.

Значения среднего давления механических потерь, определим по формуле: (7.5)Точки кривой среднего индикаторного давления, МПа, определяются по формуле, (7.6) где PMx — среднее давление механических потерь двигателя, определяемое по уравнениям, приведенным выше, в зависимости от типа и конструкции двигателя для данного скоростного режима работы. Расчетные точки индикаторного крутящего момента могут быть определены по кривой Pixили из выражения, Н∙м:. (7.7)Удельный эффективный расход топлива gex, г/кВт∙ч:для карбюраторных двигателей; (7.8)где genиgex — удельный эффективный расход топлива соответственно при номинальной мощности и в расчетной точке характеристики. Часовой расход топлива GTx, кг/ч:. (7.9) Зададимся законом изменения коэффициента избытка воздуха и определим его значение в расчетных точках характеристики: (7.10)При выбранном законе изменения α коэффициент наполнения. (7.11)По скоростной характеристике определяется также коэффициент приспособляемости двигателя K, представляющий собой отношение:. (7.12)К =137,29/109,91= 1,25Этот коэффициент служит для оценки приспособляемости двигателя к изменению внешней нагрузки и характеризует способность двигателя преодолевать кратковременные перегрузки. Расчетные значения величины К находятся в пределах:

для карбюраторных двигателей.

К = 1,25−1,35;для дизелей.

К =1,05−1,25.Данные расчета параметров внешней скоростной характеристики заносят в таблицу 7.1, по которым строят графики внешней скоростной характеристики двигателя (см. приложение).Таблица 7.1 — Параметры скоростной внешней характеристикиnex, Параметры внешней скоростной характеристикимин-1Nex, Mex, Pex, Vnср, Pмx, Pix, Mix, gex, GTx,αxK кВтН∙мМПам/сМПаМПаН∙мг/кВт∙чкг/ч5006,22 118,780,7620,120,0890,851 132,67339,162,1080,9991,11 100 013,18125,930,8070,240,0890,896 139,82318,024,1921,0531,57 150 020,62131,350,8420,360,0890,931 145,24300,676,2001,1061,31 200 028,27135,050,8660,480,0890,955 148,95287,128,1171,1601,12 250 035,86137,030,8790,600,0890,968 150,93277,389,9461,2140,986 300 043,11137,290,8800,720,0890,969 151,19271,4411,7011,2680,962 350 049,76135,820,8710,840,0890,960 149,73269,3013,4001,3210,941 400 055,53132,640,8500,960,0890,940 146,55270,9615,0471,3750,919 450 060,16127,730,8190,1 080,0890,908 141,64276,4316,6311,4290,891 500 063,38121,110,7760,1 200,0890,866 135,01285,7018,1071,4830,85 550 064,91112,760,7230,1 320,0890,812 126,67298,7719,3931,5360,788 565 065,00109,910,7050,1 360,0890,705 109,91303,4319,7231,552 0,699 600 064,49102,680,6580,1 440,0890,658 102,68315,6420,3541,5900,611 650 061,8490,890,5830,1 560,0890,58 390,89336,3120,7961,6440,533Заключение.

В результате проведённой работы был разработан шестицилиндровый рядный бензиновый двигатель для легкового автомобиля ВАЗ-2108 массой 1325 кг, с рабочим объёмом 1,5 литра и номинальной мощностью 65 кВт. В ходе решения поставленных задач, была основана методика расчета и выбора двигателя внутреннего сгорания, получены навыки проектирования, позволяющие обеспечить необходимый технический уровень, надёжность и долгий срок службы двигателя. Опыт и навыки, полученные в ходе выполнения курсового проекта, будут востребованы при выполнении как курсовых проектов по специальным дисциплинам, так и при выполнении дипломного проекта.

Список использованных источников

1. Колчин А. И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: учеб. пособие для вузов / А. И. Колчин, В. П. Демидов. — 3-е издание., перераб. и доп. ;

М.: Высш. шк., 2002. — 496 с.

2. Автомобильные двигатели / Под ред. М. С. Ховаха. — М.: Машиностроение, 1977. — 579с.

3. Артомонов М. Д. Основы теории и конструирования автомобильных двигателей / М. Д. Артомонов, М. М. Горин, Г. А. Скворцов. — М.: Высш. шк., 1976. — 132 с.

4. Рожанский В. А. Тепловой и динамический расчет автотракторных двигателей / В. А. Рожанский, А. Н. Сарапин, Б. Е. Железко. — Минск: Высш. шк., 1984. — 265 с.

5. Игнатов А. П. ВАЗ-2108.

Руководство по ремонту. Эксплуатация и техническое обслуживание. — М.: Третий Рим, 1999.

Приложение.

Расчет карбюраторного четырехцилиндрового двигателя.

Введите отношение радиуса кривошипа к длине шатуна. lambda =0,250Введите радиус кривошпа. R, мм. = 42,3Введите угловую скорость коленчатого вала. O mega, 1/c =628Введите давление в конце впуска. P.

a, Mpa =0,080Введите давл. в конце сгорания. P z, Mpa =7,351Введите давление в конце выпуска. P r, Mpa =0,110Введите степень сжатия.

E psilon =9,9Введите показатель политропы сжатия. N 1 =1,383Введите показатель политропы расширения. N.

2 =1,232Введите степень предварительного расширения. R o =1,000Введите давление окружающей среды. P o, Mpa =0,100Введите площадь поршня. Fп, кв.мм. =4534.

Введите массы, совершающие возвратно-поступательное движение. Mj, Kg =0,971Введите число цилиндров. I =6Введитие среднее значение сумарногоиндикаторного крутящего момента.(Mi)ср, Н*м =182Введите массу шатуна. Мш, kg =0,926Таблица удельных сил N, S, T в (Мра)fi, градfi, radSxp гpinpсумpnpspt00,0,00,010−3,391−3,3810,000−3,3810,300,52367,0−0,020−2,688−2,708−0,341−2,729−1,650 601,047225,1−0,020−1,017−1,037−0,230−1,062−1,13 901,570847,6−0,0200,6780,6580,1700,6790,6 581 202,094467,4−0,0201,6951,6750,3721,7151,2 651 502,618080,3−0,0202,0101,9900,2512,0060,7 781 803,141684,6−0,0202,0342,0140,0002,0140,2 103,665280,3−0,0152,0101,995−0,2512,011−0,7 802 404,188867,40,0061,6951,701−0,3771,742−1,2 842 704,712447,60,0590,6780,737−0,1900,761−0,7 373 005,236025,10,215−1,017−0,8020,178−0,8210,7 833 305,75967,00,762−2,688−1,9260,243−1,9411,1 733 606,28320,02,149−3,391−1,2420,000−1,2420,3 756,54501,85,892−3,2072,6850,1742,6900,8 633 906,80687,03,716−2,6881,0280,1301,0360,6 264 207,330425,11,457−1,0170,4400,0980,4500,4 304 507,854047,60,7460,6781,4240,3681,4701,4 244 808,377667,40,4871,6952,1820,4842,2351,6 485 108,901280,30,3862,0102,3960,3022,4150,9 375 409,424884,60,1692,0342,2040,0002,2040,5 709,948480,30,0102,0102,020−0,2542,036−0,79 060 010,472067,40,0101,6951,705−0,3781,746−1,28 863 010,995647,60,0100,6780,688−0,1780,710−0,68 866 011,519225,10,010−1,017−1,0070,223−1,0310,98 469 012,04287,00,010−2,688−2,6780,337−2,6991,63 172 012,56640,00,010−3,391−3,3810,000−3,3810,000Таблица удельных сил.

К, Rш.ш. в (Мра)fi, градfi, radp крRш.ш.Sx, ммVп, м/сJп, м/c*c00,000−3,380 543,38054360,0000,20 853 300,524−2,174 682,72950015,69 816,15816533601,047−0,319 391,06236121,24 425,8816256901,571−0,169 920,679691942,42 526,564−41 711 202,094−1,159 381,715972963,54 420,130−104 271 502,618−1,848 732,005715178,96 410,407−123 621 803,142−2,14 332,014326984,6000,000−125 122 103,665−1,853 732,01113578,964−10,407−123 622 404,189−1,177 081,742165663,544−20,130−104 272 704,712−0,190 320,761269642,425−26,564−41 713 005,236−0,246 930,821331921,244−25,88 162 563 305,760−1,546 501,94104635,698−16,158 165 333 606,283−1,241 511,24150870,0000,208 533 756,5452,548 262,69043411,4508,536 197 263 906,8070,825 721,0363815,69 816,158165334207,3300,135 420,450435421,24 425,88162564507,854−0,367 631,470532542,42 526,564−41 714 808,378−1,510 362,235452163,54 420,130−104 275 108,901−2,225 862,414860878,96 410,407−123 625 409,425−2,203 612,203608984,6000,000−125 125 709,948−1,876 602,035952378,964−10,407−1 236 260 010,472−1,180 141,746701863,544−20,130−1 042 763 010,996−0,177 670,710675742,425−26,564−417 166 011,519−0,310 151,031632121,244−25,881 625 669 012,043−2,150 592,69926295,698−16,1 581 653 372 012,566−3,380 543,38054360,0000,20 853.

Значения суммарного крутящего моментаfi, градM i, Н*мПроверка расчета00,000 М ср. сум. =174,76Н*M5−160,32 810−316,148Погрешность = 3,98Проц.

15−245,10 520−377,257Расчет верный25−519,432 830−654,972 835−769,430 040−852,462 545−897,955 050−903,388 155−869,29 060−797,182 965−691,569 570−556,83 375−398,17 280−221,7 785−31,16 790 165,90395364,476 100 558,890105743,481 110 912,6001151060,6 731 201 182,3301251272,5 851 301 327,0931351342,4 561 401 316,5751451249,371 501 141,492155997,959 160 824,880165630,622 170 424,091175212,5 721 800,000Внешние характеристики двигателя.