Расчет автомобильного двигателя

 

Задание на курсовой проект


Спроектировать двигатель для легкового автомобиля по следующим исходным данным.

Исходные данные

.Тип двигателя и его назначение ….…. бензиновый для легкового автомобиля

2.Диаметр цилиндра , м ……… 0,082

.Ход поршня , м ……….……. 0,070

.Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна ? ….. 0,280

.Число цилиндров …….………. L-4

.Частота вращения , об/мин…. 5800

.Число клапанов на цилиндр ……. 2

.Средняя скорость заряда в клапане , м/с… 100

.Коэффициент избытка воздуха …. 0,95

.Повышение давления в компрессоре . 1,0

.Подогрев при впуске , град….. 5

.Коэффициент сопротивления при впуске . 2,3

.Давление остаточного газа , МПа…… 0,110

.Коэффициент очистки остаточных газов …….… 0,93

.Коэффициент дозарядки ……………. 1,02

.Степень сжатия ………..……..….. 9,4

.Молекулярная масса топлива , кг/моль………... 120

.Молекулярная масса воздуха , кг/моль…….... 28,97

.Низшая теплота сгорания бензина , кДж/кг .… 44000

.Атмосферное давление , МПа….……….... 0,1

.Температура окружающего воздуха , К ………. 293

.Универсальная газовая постоянная воздуха , кДж/(кг×К) . 287

.Состав бензина….….… С=0,855; Н=0,145


Введение


Наибольшее распространение получили двигатели внутреннего сгорания. Эти двигатели отличаются компактностью, высокой экономичностью, долговечностью и применяются во всех отраслях народного хозяйства.

В настоящее время - особое внимание уделяется уменьшению токсичности выбрасываемых в атмосферу вредных веществ и снижению уровня шума работы двигателя.

Специфика технологии производства двигателей и повышение требований к качеству двигателей при возрастающем объеме их производства, обусловили необходимость создания специализированных моторных заводов. Успешное применение двигателей внутреннего сгорания, разработка опытных конструкций и повышение мощностных и экономических показателей стали возможны в значительной мере благодаря исследованиям и разработке теории рабочих процессов в двигателях внутреннего сгорания.

Выполнение задач по производству и эксплуатации транспортных двигателей требует от специалистов глубоких знаний рабочего процесса двигателей, знания их конструкций и расчета двигателей внутреннего сгорания.

С целью углубленного изучения конструкции и работы двигателя при различных режимах эксплуатации в данном проекте рассмотрены принципы разработки и методы выбора оптимальных вариантов конструкторских решений при расчете бензинового двигателя, а также правилами оформления технологической документации в соответствии с государственными стандартами ЕСКД, ЕСТД, отраслевыми стандартами и другой нормативно-технической документацией.

Для создания чертежей двигателя (продольный и поперечный разрезы) использовалась система КОМПАС-ЗD. Система обладает собственным математическим ядром и параметрической технологией. Основная задача, решаемая системой - это моделирование изделий с целью сокращения периода проектирования и скорейшего их запуска в производство. Расчет и построение графиков производились в программе Advanced Grapher и Microsoft Excel, их корректировка и доработка в - Adobe Photoshop и Adobe Illustrator.

В настоящее время требования к автомобилям и их двигателям становятся все более жесткими. Так при прочих равных условиях стараются получить незначительную собственную массу автомобиля, большой полезный объём салона, низкий уровень шума, вибрации, токсичности отработавших газов и в целом повышенную комфортность автомобиля. Двигатели должны быть экономичными, надёжными, динамичными для обеспечения режимов эксплуатации в условиях городской езды.


1. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ


На основании исходных данных производим следующие расчеты.


1.1 Параметры рабочего тела


Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива:


кмоль воздуха/кг топлива;


кг воздуха/кг топлива.

Рассчитываем количество свежего заряда (воздуха):

кмоль воздуха /кг топлива.

Рассчитываем количество горючей смеси:


кмоль/кг.


1.2 Параметры отработавших газов


При <l количество отдельных компонентов продуктов сгорания в расчете на 1 кг топлива равно:

оксида углерода:


;

где k- экспериментальный коэффициент, зависящий от отношения углерода С и водорода Н в топливе, определяется по формуле:


;


кмоль/кг;

углекислого газа:


кмоль/кг;


водорода:


кмоль/кг;


водяного пара:


кмоль/кг;


азота: кмоль/кг;

кислорода: кмоль/кг.

Общее количество продуктов сгорания дизельного топлива и бензина:


двигатель динамический шатунный шейка

Коэффициент молекулярного изменения горючей смеси:

.


Коэффициент молекулярного изменения горючей смеси для бензиновых двигателей .


1.3 Расчет первого такта (впуск ).


Определяем потери давления во впускном тракте при впуске:


;

кг/м3;


МПа.

Рассчитываем давление в конце впуска в цилиндре двигателя:


МПа.


Рассчитываем коэффициент остаточного газа в двигателе:

Предварительно принимается:

= 900...1100 К - для бензиновых ДВС.

Принимаем = 1100 К;


Определяем температуру в конце впуска в двигателе:


К;

.


Рассчитываем коэффициент наполнения двигателя:



1.4 Расчет второго такта (сжатие- ).


Показатель политропы сжатия определяется по эмпирической зависимости:

об/мин ; об/сек ;

;

где - номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя, .

Показатель политропы сжатия для бензиновых двигателей = 1,30...1,39.

Давление в конце сжатия:


МПа.


Температура в конце сжатия:

К;

6

.

Лист

Изм.


1.5 Расчет участка подвода тепла


В результате расчета этого участка должны быть определены значения , и , после подвода тепла.

Определение параметров процесса сгорания в бензиновых двигателях.

Уравнение сгорания для бензиновых двигателей имеет вид:


.


- средняя мольная теплоемкость свежего заряда при постоянном объеме:

кДж/(кмоль град);

- средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания, при =0,8...1,0; определяется из выражения:

;

Коэффициент использования тепла принимается для бензиновых двигателей = 0,85...0,95;

Примем = 0,90.

- потери тепла в связи с неполнотой сгорания из-за недостатка кислорода определяются по уравнению:


кДж/кг.

Все величины, входящие в уравнение сгорания, за исключением и известны. Если обозначить левую (известную) часть уравнения через S' подставить значение из уравнения сгорания, получим:


или ;


;

;


.


Для бензиновых двигателей =1,02...1,12;


;


Решим квадратное уравнение: ;


;

К;


Определим температуру в конце процесса сгорания которая для бензиновых ДВС в зависимости от сорта топлива, состава смеси, степени сжатия и других факторов находится в пределах = 2500...3000 К;

.


Определим давление в цилиндре после подвода тепла:

Степень повышения давления рекомендуется принимать в пределах = 2,5...4,0, при этом МПа.

Возьмем =4,0;


МПа.


1.6 Расчет третьего такта (расширение )


Показатель политропы расширения может быть определен по эмпирической зависимости:


;


Показатель политропы расширения для бензиновых двигателей = 1,23...1,30. Для бензиновых и газовых двигателей давление и температура в конце расширения:


МПа;

К.


Для оценки точности теплового расчета проводится проверка ранее принятой температуры отработавших газов для бензиновых двигателей:

К;

.


Расхождение допускается в пределах (5...7)%.


.7 Расчет четвертого такта (очистка цилиндра- )


Задано const, МПа.


1.8 Индикаторные параметры рабочего цикла


Для бензинового двигателя, работающего по циклу V = const, теоретическое индикаторное давление (индикаторная работа, совершаемая в единице рабочего объема), равно:



Действительное среднее индикаторное давление:


МПа;


где 0,92 << 0,97, здесь - коэффициент, учитывающий «скругление» индикаторной диаграммы, примем =0,92.

Рассчитываем индикаторную мощность и индикаторный крутящий момент двигателя:

л;

КВт;


Для четырехтактных двигателей коэффициент тактности =4;


Нм.


Определяем индикаторный КПД и удельный индикаторный расход топлива:


;

г/кВтч; (Здесь в МПа, в МДж.)


1.9 Эффективные параметры рабочего цикла


Рассчитываем среднее давление механических потерь (работа, затрачиваемая на трение и привод вспомогательных агрегатов, приходящая на единицу рабочего объема):


, МПа,


где и - коэффициенты, зависящие от числа цилиндров и от отношения хода поршня к диаметру цилиндра и типа камеры сгорания;

Средняя скорость поршня, м/с:

м/с.


Значения коэффициентов и .

Тип двигателяКарбюраторный S/D ?1, i ? 60,0340,0113



МПа.


Рассчитываем среднее эффективное давление (эффективную работу, снимаемую с единицы рабочего объема):


МПа.


Рассчитываем механический КПД:


.


Его величина для бензиновых двигателей = 0,70...0,85.

Определяем эффективную мощность:


кВт.


Определяем эффективный КПД: ; он составляет для двигателей с искровым зажиганием = 0,18...0,30.

Определяем эффективный удельный расход топлива:

г/кВтч;


для бензиновых двигателей = 300…370 г/кВтч,

Эффективный крутящий момент:


Нм.


Здесь подставляется в об/мин.

Расход топлива:


кг/час.


Литровая мощность:


кВт/л.


1.10 Построение индикаторных диаграмм в координатах (Р-V)


, м3

, м3

, м3


, МПа

, МПа

, МПа

, МПа

, МПа

, МПа

, МПа


- для политропы сжатия;

- для политропы расширения.


1.11 Тепловой баланс


Доля теплоты, затраченная на полезную работу, определена в тепловом расчете =0,288.

Доля теплоты, потерянная в бензиновых ДВС при из-за недогорания топлива:



Доля теплоты, унесенная с отработавшими газами:



Рассчитываем температуру отработавших газов:


Определяем энтальпию отработавших газов бензиновых двигателей при температурах


: ,


кДж/кмоль. Для определения пользуются соответствующей таблицей. По таблице методом линейного интерполирования найдем: , кДж/кмоль.

Тогда, , кДж/кмоль

Определяем энтальпию топливно-воздушной смеси в конце впуска:


, кДж/кмоль

,кДж/кг


Доля тепла передаваемой охлаждающей среде:


.


1.12 Скоростная характеристика двигателя


Для бензинового двигателя построение внешней скоростной характеристики ведется в интервале , где , об/мин; , об/мин. Возьмем: об/мин; об/мин.

Внешнюю скоростную характеристику строим по следующим эмпирическим соотношениям:

Мощность двигателя:


, кВт


Крутящий момент:


, Н×м.


Среднее эффективное давление 4-х тактного двигателя:


, МПа.


Среднее давление механических потерь:


, МПа


Среднее индикаторное давление:


, МПа


Удельный эффективный расход топлива:


, г/кВт×ч


Часовой расход топлива:


, кг/ч


Полученные данные заносим в таблицу 1, по ним строим внешнюю характеристику двигателя.


Таблица 1. Результаты расчета внешней скоростной характеристики

, об/мин, кВт, Н×м, МПа, МПа, МПа, г/кВтч, кг/ч80010,342123,5091,0490,0551,105307,8493,183130017,631129,5791,1010,0681,169286,7385,056180025,247134,0091,1390,0811,220269,9736,816230032,932136,7981,1620,0951,257257,5518,482280040,427137,9461,1720,1081,280249,47310,086330047,477137,4541,1680,1211,289245,73811,667380053,822135,3211,1500,1341,284246,34613,259430059,205131,5481,1180,1471,265251,29714,878480063,369126,1341,0720,1811,232260,59216,514530066,056119,0791,0120,1741,185274,22918,115580067,010110,3830,9380,1871,125292,21019,581610066,642104,3780,8870,1951,081305,08320,331

2. ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ


Динамический расчет автомобильного двигателя производиться на режиме максимальной мощности по результатам теплового расчета. В результате расчета необходимо определить следующие силы и моменты, действующие на кривошипно-шатунном механизме двигателя (рисунок):














-избыточное давление газов над поршнем , МПа;

-удельную суммарную силу, действующую на поршень , МПа;

-удельную суммарную силу, воспринимаемую стенками цилиндра (нормальное давление) , МПа;

-удельную силу инерции от возвратно-поступательно движущихся масс , МПа;

-удельную силу, действующую вдоль шатуна , МПа;

-удельную силу, действующую вдоль кривошипа , МПа;

-удельную силу, направленную по касательной к окружности радиуса кривошипа ,МПа;

-крутящий момент от одного цилиндра , Н×м;

-крутящий момент от i цилиндров , Н×м;

-удельную центробежную силу инерции от неуравновешенных вращающихся масс, сосредоточенных на радиусе кривошипа , МПа;

-удельную силу, действующую на шатунную шейку , МПа.

Расчетные значения всех сил сводятся в таблицу 3, на основании данных которых строятся их графики.


2.1 Расчет сил, действующих в КШМ


Построение развернутой индикаторной диаграммы в координатах .

Перестройку индикаторной диаграммы из в развернутую диаграмму удельных давлений (в координатах ), действующих на поршень, проще выполнить графическим методом Брикса. Метод Брикса заключается в том, что на длине хода поршня построенной индикаторной диаграммы в координатах описывают полуокружность с центром в точке О. Для учета влияния длины шатуна откладывают от центра полуокружности (точки О) по направлению нижней мертвой точки бицентровую поправку Брикса в масштабе диаграммы


.


Тогда


, мм

где R- радиус кривошипа; для центрального механизма;

- отношение радиуса кривошипа к длине шатуна.

Из точки проводят ряд лучей (рекомендуется не менее 5) под углами до пересечения с полуокружностью. Проекции концов этих лучей на линии процесса всасывания, сжатия, расширения и выпуска указывают, какие точки рабочего процесса соответствуют тем или иным углам поворота коленчатого вала. При построении развернутой индикаторной диаграммы после ее скругления определяют максимальные значения сил от давления газов и результирующей силы .

Рассчитываем избыточное давление газов над поршнем:


, МПа


,МПа

Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ занося результаты в таблицу 3.

Определяем удельное значение силы инерции от возвратно-поступательного движения масс поршневой группы:


, МПа


Здесь - определяется по статистическим данным, , рад/с, , мм.

По статистическим данным определим и методом линейного интерполирования: , .

, МПа.

Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ занося результаты в таблицу 3.

Рассчитываем удельную суммарную силу, действующую вдоль оси цилиндра:


, МПа.


,МПа

Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ, занося результаты в таблицу 3.

Определим удельную суммарную силу, действующую на стенку цилиндра:


, МПа.


Здесь - удельная суммарная сила, действующая на поршневой палец.

, МПа; , МПа

Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ, занося результаты в таблицу 3.

Рассчитываем удельную суммарную силу, действующую вдоль шатуна:


, МПа; , МПа.


Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ, занося результаты в таблицу 3.

Определяем удельную силу, действующую вдоль кривошипа:


, МПа; , МПа.


Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ, занося результаты в таблицу 3.

Рассчитываем удельную суммарную силу, действующую по касательной к кривошипу:


, МПа; , МПа.


Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ, занося результаты в таблицу 3.

.1.9. Определяем крутящий момент от одного цилиндра:


, Н×м.

Здесь , м2, - площадь поршня.


, Н×м.

Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ, занося результаты в таблицу 3.

Определяем крутящий момент от i цилиндров, пользуясь таблицей 2.


Таблица 2. Результаты расчета суммарного крутящего момента (1-3-4-2).

Цилиндры, Н×м1342×м×м×м×м00540018003600030-238,74570-106,38210-106,73390288,13-165,7260-135,42600-181,218240-180,92420144,49-353,0990108,62630-108,61270-117,86450236,13118,27120182,35660135,4230097,00480242,93657,71150106,38690240,09330137,29510132,26616,0318007200360054000

Период изменения суммарного крутящего момента равен: .

После построения графика суммарного крутящего момента определяется средний индикаторный момент:


, Н×м.


Приблизительно величина


, Н×м.


Здесь ,- площади диаграммы суммарного крутящего момента, расположенные над и под осью абсцисс соответственно; - длина диаграммы , соответствующая периоду изменения суммарного крутящего момента; - масштаб крутящего момента по оси ординат, Н×м/мм. Полученное значение сравниваем со значением среднего индикаторного момента, определенным в тепловом расчете.

Рассчитаем удельную центробежную силу инерции от вращающихся неуравновешенных масс, сосредоточенных на радиусе кривошипа:


, МПа,


где

Рассчитываем силу, действующую на поверхность шатунной шейки:


, МПа


, МПа

Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ, занося результаты в таблицу 3.


2.2 Построение развернутой диаграммы нагрузки на поверхность шатунной шейки


В таблице 3 рассчитана сила , действующая на поверхность шатунной шейки. Строим ее диаграмму в зависимости от угла поворота кривошипа и определяем среднее значение:


, МПа


Среднее значение силы можно определить, подсчитав площадь между графиком и осью абсцисс, разделив на длину диаграммы. Полученная величина умножается на масштаб по оси ординат.

Приблизительно величина


,


где F - площадь между графиком и осью абсцисс; - длина диаграммы;

- масштаб по оси ординат.

, МПа


2.3 Построение полярной диаграммы сил, действующих на шатунную шейку


Строим координатную систему и с центром в точке О, в которой отрицательная ось направлена вверх.

В таблице 3 каждому значению соответствует точка с координатами . Наносим на плоскость и эти точки. Последовательно соединяя точки, получим полярную диаграмму. Вектор, соединяющий центр О с любой точкой диаграммы, указывает направление вектора и его величину в соответствующем масштабе.

Строим новый центр , отстоящий от О по оси на величину удельной центробежной силы от вращающейся нижней части шатуна .

В этом центре условно располагают шатунную шейку с диаметром .

Вектор, соединяющий центр с любой точкой построенной диаграммы, указывает направление действия силы на поверхность шатунной шейки и ее величину в соответствующем масштабе.

Касательные линии из центра к верхней и нижней частям полярной диаграммы отсекают наиболее нагруженную от наименее нагруженной части поверхности шатунной шейки.

Маслоотводящее отверстие располагают в середине наименее нагруженной части поверхности шатунной шейки, для чего восстанавливают перпендикуляр к хорде, соединяющей точки пересечения касательных к верхней и нижней частям полярной диаграммы.


3. РАСЧЕТ ДЕТАЛЕЙ ДВИГАТЕЛЯ НА ПРОЧНОСТЬ




.1 Расчет поршня


Рассчитываем напряжение изгиба на днище поршня от газовой силы:

для компрессионного кольца


(50…150МПа)


где - относительная толщина днища поршня;

- относительный внутренний диаметр поршня;

- относительная толщина стенки головки поршня;

- относительная радиальная толщина кольца;

- радиальный зазор кольца в канавке поршня;

- давление в цилиндре после подвода тепла.

для маслосъемного кольца



относительный внутренний диаметр поршня;

- относительная радиальная толщина кольца;

- радиальный зазор кольца в канавке поршня;

При наличии ребер жесткости МПа для алюминиевых поршней.

Рассчитываем напряжение сжатия от газовых сил в сечении X-X, ослабленном масляными отверстиями:

для маслосъемного кольца


(30…40МПа)


где - площадь расчетного сечения с учетом ослабления его отверстиями для отвода масла;


- относительный диаметр поршня по дну канавки;



- относительный диаметр масляного канала;

- число масляных отверстий в поршне.

Рассчитываем напряжение разрыва в сечении Х-Х от максимальной инерционной силы (при ):

для маслосъемного кольца


(4…10МПа)


где - сила инерции от масс поршневой группы, расположенной выше сечения Х-Х:



Учитывая статистические данные, а также соотношения:


получим


Напряжение в верхней кольцевой перемычке:

напряжение среза


где - относительная толщина первой кольцевой перемычки.

напряжение изгиба:

Сложное напряжение по третьей теории прочности:



где

Удельное давление поршня, отнесенное в высоте юбки поршня:


(0,33…0,96)


где - относительная высота юбки поршня;

МПа - удельная суммарная сила, действующая на стенку цилиндра.

Удельное давление поршня, отнесенное ко всей высоте поршня:


(0,22…0,42)


где - относительная высота поршня.

3.2 Расчет поршневого кольца


Рассчитываем среднее давление на стенку цилиндра:

для компрессионного кольца



для маслосъемного кольца



Где

МПа - модуль упругости для серого чугуна;

- относительная величина разности между величинами зазоров замка кольца в свободном и рабочем состоянии.

Рассчитываем эпюру давления кольца в различных точках окружности:



где - коэффициент для различных углов по окружности кольца.


Результаты расчета эпюры удельного давления кольца

03060901201501801,061,061,140,900,460,672,850,3030,3030,3260,2570,1320,1920,815Рассчитываем напряжение изгиба кольца в рабочем состоянии:

для компрессионного кольца



для маслосъемного кольца



Рассчитываем напряжение изгиба при надевании кольца на поршень:

для компрессионного кольца



для маслосъемного кольца



где m=1,57 - экспериментальный коэффициент, зависящий от способа надевания кольца.

Допустимое напряжение


3.3 Расчет поршневого пальца


Рассчитываем удельное давление пальца на втулку верхней головки шатуна:



где - относительная длина втулки поршневой головки шатуна;

- относительный наружный диаметр пальца;

;

- коэффициент, учитывающий уменьшение инерционной силы за счет вычета массы поршневого пальца.

Рассчитываем удельное давление пальца на бобышку:



где - относительное расстояние между бобышками;

- относительная длина пальца.

Напряжение от изгиба поршневого пальца:


где - отношение внутреннего диаметра пальца к наружному.

Рассчитываем касательное напряжение от среза пальца в сечениях, расположенной между бобышкой и головкой шатуна:



Рассчитываем увеличение горизонтального диаметра пальца в его средней части (овализация пальца).



3.4 Расчет стержня шатуна



Рассчитываем напряжение сжатия в сечении В-В от сжимающей силы в плоскости качания шатуна:


Здесь =4,06 - суммарная сила;



где - ширина шатуна в среднем сечении;

;

;

;

- длина поршневой головки шатуна;


;


- коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба шатуна в плоскости качения шатуна.

Рассчитываем напряжение сжатия в сечении В-В от сжимающей силы в плоскости, перпендикулярной плоскости качания шатуна:



где - коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба шатуна в плоскости, перпендикулярной плоскости качения шатуна.

Рассчитываем напряжение от действия растягивающей силы:



где - удельная суммарная сила, действующая вдоль оси цилиндра.

Рассчитываем средние значения напряжения цикла:

в плоскости качания шатуна:



в плоскости перпендикулярной плоскости качания шатуна:


.


Рассчитываем амплитуды напряжений цикла:

в плоскости качания шатуна:



в плоскости перпендикулярной плоскости качания шатуна:


.


Рассчитываем амплитуды цикла с учетом концентраций напряжений в зависимости от размера и способа обработки поверхности детали:

в плоскости качания шатуна:



в плоскости перпендикулярной плоскости качания шатуна:



Здесь - коэффициент концентрации напряжений;

Марка стали шатуна 45Г2

- предел прочности материала шатуна;

по - коэффициент, учитывающий абсолютные размеры детали;

по - коэффициент, учитывающий абсолютные размеры детали;

- коэффициент, учитывающий способ обработки поверхности детали.

Определяем запас прочности шатуна по пределу усталости:

в плоскости качания шатуна:


;


в плоскости перпендикулярной плоскости качания шатуна:

,


где - коэффициент приведения ассиметрического цикла к равноопасному симметричному.


4. РАСЧЕТ СИСТЕМ ДВИГАТЕЛЯ


4.1 Расчет системы смазки


Рассчитываем количества тепла, отводимого от двигателя маслом, учитывая, что в современных автомобильных и тракторных двигателях маслом отводится 1,5…3% от общего количества теплоты, введенной в двигатель с топливом.



где - расход топлива;

- низшая теплота сгорания бензина.

Рассчитываем циркулярный расход масла. Массовый циркуляционный расход масла равен:


,


где кДж/кг К - удельная теплоемкость масла;

К - перепад температуры масла на выходе и входе в систему смазки двигателя (нагрев масла).

Рассчитываем стабилизационный расход масла:



Определяем расчетную производительность насоса с учетом утечек масла через радиальные и торцевые зазоры:


где - КПД насоса.

Рассчитываем мощность, затрачиваемую на привод масляного насоса:



где - напор в масляном насосе;



- избыточное давление масла в системе;

где и - соответственно давления масла перед насосом и за насосом;



объемный расход масла;

- плотность масла в системе;

- механический КПД насоса.


4.2 Расчет системы охлаждения


Рассчитываем количество тепла, отводимого от двигателя охлаждающей жидкостью:


где - доля тепла, передаваемого охлаждающей жидкости;

- расход топлива;

- низшая теплота сгорания бензина.

Рассчитываем циркулярный расход жидкости в системе охлаждения:


- для антифриза,

- для воды,


где кДж/кг К - удельная теплоемкость охлаждающей жидкости (антифриз); кДж/кг К - удельная теплоемкость охлаждающей жидкости (вода); К - перепад температуры охлаждающей жидкости на выходе и входе в двигатель (нагрев масла).

Рассчитываем производительность насоса:


- для антифриза,

- для воды,


где - коэффициент подачи насоса.

Рассчитываем мощность, потребляемую насосом, задаваясь величиной напора:


- для антифриза,

- для воды,


где МПа - перепад давления на выходе и входе насоса;

- плотность охлаждающей жидкости (антифриз).

- плотность охлаждающей жидкости (вода).


- для антифриза,

- для воды,


где - механический КПД насоса;


- объемный расход охлаждающей жидкости (вода).

- объемный расход охлаждающей жидкости (антифриз).


Список литературы


1.Автомобильные двигатели. / Под редакцией М. С. Ховаха. М.: Машиностроение, 1977.

.Двигатели внутреннего сгорания. /Под ред. В. Н. Луканина. М.: Высшая школа, 1985.

.Двигатели внутреннего сгорания. Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей. /Под ред. А. С. Орлина, М. Г. Круглова. М.: Машиностроение, 1984.

.Двигатели внутреннего сгорания. Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей. /Под ред. А. С. Орлина, М. Г. Круглова М.: Машиностроение, 1980.


Задание на курсовой проект Спроектировать двигатель для легкового автомобиля по следующим исходным данным. Исходные данные .Тип двигателя и его наз

Больше работ по теме:

КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]

Скачать реферат © 2019 | Пользовательское соглашение

Скачать      Реферат

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ