Разработка двигателя для малолитражного автомобиля
Характеристики двигателя, расчет его модификации. Температура подогрева свежего заряда, средняя мольная теплоемкость свежей смеси. Максимальное действительное давление сгорания, действия газовых и инерционных сил в кривошипно-шатунном механизме.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.06.2018 |
| Размер файла | 5,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
|
uk5 |
n,мин-1 |
V, км/ч |
Pk, Н |
|
|
0.85 |
1000 |
34,2 |
1004,6 |
|
|
2000 |
68,5 |
1169 |
||
|
3000 |
102,7 |
1196,4 |
||
|
4000 |
137 |
1178,1 |
||
|
5000 |
171,3 |
1150,7 |
||
|
6000 |
205,5 |
958,9 |
Рисунок 7.1 - Силовой баланс автомобиля
Расчет динамического фактора
Динамический фактор автомобиля определяется по формуле:
Где Pk- тяговое усилие,Н;
PW -сила сопротивления воздуха,Н,
G - все автомобиля,Н;
Вес автомобиля G,(Н) вычисляется по формуле:
Где m-снаряженная масса автомобиля, кг;
g-ускорение свобдного падения ,м/с2,
Сила сопротивления воздуха определяется по формуле :
где:
св- плотность воздуха,кг/м3;
Cx- коэффициент аэродинамического сопротивления; F-площадь миделева сечения,м2; V- скорость движения ,км/ч.
Площадь миделева сечения F-(м2) может быть приближенно определена по выражению:
,
Где б- коэффициент заполнения площади;
Br,Hr-ширина и высота автомобиля в миделевом сечении,м.
С использованием исходных данных и данных таблицы 1 вычисляются значения Pw и D при n=1000,2000,3000,4000,5000,6000мин-1для каждой из передач КПП, отдельно для повышенной и для пониженной передач РК.
Результаты заносятся в таблицы 7.8-7.12.
Таблица 7.8 - Зависимость силы сопротивление воздуха динамического фактора от скорости движения автомобиля, первая передача
|
uk1 |
n,мин-1 |
Vh, км/ч |
Pwh, Н |
Dh |
|
|
2,75 |
1000 |
7,3 |
1,6 |
0,4 |
|
|
2000 |
14,7 |
6,7 |
0,46 |
||
|
3000 |
22,16 |
15,1 |
0,48 |
||
|
4000 |
29,5 |
26,9 |
0,48 |
||
|
5000 |
36,9 |
42 |
0,47 |
||
|
6000 |
44,3 |
60,5 |
0,39 |
Таблица 7.9 - Зависимость силы сопротивления воздуха и динамического фактора от скорости движения автомобиля, вторая передача
|
uk2 |
n,мин-1 |
Vh ,км/ч |
Pwh, Н |
Dh |
|
|
1,78 |
1000 |
13,7 |
5,8 |
0,21 |
|
|
2000 |
27,5 |
23,3 |
0,24 |
||
|
3000 |
41,3 |
52,6 |
0,24 |
||
|
4000 |
55,1 |
93,5 |
0,23 |
||
|
5000 |
68,8 |
146,2 |
0,22 |
||
|
6000 |
82,6 |
210,5 |
0,18 |
Таблица 7.10 - Зависимость силы сопротивления воздуха и динамического фактора от скорости движения автомобиля, третья передача
|
uk3 |
n,мин-1 |
Vh ,км/ч |
Pwh, Н |
Dh |
|
|
1,31 |
1000 |
19,7 |
12 |
0,14 |
|
|
2000 |
39,5 |
48,3 |
0,16 |
||
|
3000 |
59,3 |
108,7 |
0,16 |
||
|
4000 |
79,1 |
193,2 |
0,15 |
||
|
5000 |
98,9 |
301,9 |
0,14 |
||
|
6000 |
118,7 |
434,8 |
0,1 |
Таблица 7.11 - Зависимость силы сопротивления воздуха и динамического фактора от скорости движения автомобиля, четвертая передача
|
uk4 |
n,мин-1 |
Vh, км/ч |
Pwh, Н |
Dh |
|
|
1.04 |
1000 |
28,5 |
25,12 |
0,09 |
|
|
2000 |
57,1 |
100,4 |
0,1 |
||
|
3000 |
85,6 |
226,1 |
0,1 |
||
|
4000 |
114,1 |
401,9 |
0,08 |
||
|
5000 |
142,7 |
628 |
0,06 |
||
|
6000 |
171,2 |
904,3 |
0,02 |
Таблица 7.12 - Зависимость силы сопротивления воздуха и динамического фактора от скорости движения автомобиля, пятая передача
|
uk5 |
n,мин-1 |
Vh ,км/ч |
Pwh, Н |
Dh |
|
|
0.85 |
1000 |
34,2 |
36,1 |
0,08 |
|
|
2000 |
68,5 |
144,7 |
0,08 |
||
|
3000 |
102,7 |
235,7 |
0,07 |
||
|
4000 |
137 |
579,1 |
0,05 |
||
|
5000 |
171,3 |
904,7 |
0,02 |
||
|
6000 |
205,5 |
1302,8 |
-0,02 |
Рисунок 7.2 - Динамический фактор автомобиля
На рисунке 7.2 график зависимости динамического фактора при движении на передаче 5 КПП пересекает ось абсцисс. Это означает, что двигателю не хватает тягового усилия для преодоления сил сопротивления и набора скорости автомобиля 190 км/ч.
Вычисление величины динамического фактора автомобиля, движущегося со скоростью 190 км/ч.
, следовательно, утверждение верное.
Расчет максимальной скорости.
Для определения максимальной скорости автомобиля необходимо построить график мощностей.
Уравнение баланса мощности автомобиля через мощность двигателя Ne
Ne- Nr- Nш -Nj =0
Где:
Ne - мощность на КВ, кВт;
Nr - мощность, теряемая в трансмиссии, кВт;
Nш - мощность, расходуемая на преодоление суммарных дорожных сопротивлений ,кВт;
Nj - мощность, используемая для разгона, кВт.
Уравнение баланса мощности автомобиля через мощность на колесах Nk
Nk - Nw - Nш - Nj = 0
Где Nk - мощность на колесах, кВт;
Nw - мощность, расходуемая на преодоление сопротивления воздуха, кВт;
Nш - мощность, расходуемая на преодоление суммарных дорожных сопротивлений ,кВт;
Nj - мощностей используемая для разгона, кВт.
Связь мощности на кВт Ne (кВт) и мощности на колесах Nk (кВт)
Где ?T - КПД трансмиссии
Мощность расходуемая на преодоление суммарных дорожных сопротивлений , Nш (кВт) определяется по формуле :
Где Pш - сила, расходуемая на преодоление сопротивления воздуха ,Nw (кВт) определяется по формуле:
Где сила Pw - сила ,расходуемая на преодоление сопротивление воздуха ,Н;
Таблица 7.13 - Зависимость скорости движения автомобиля от частоты вращения КВ
|
uk1 3,636 |
|||||||
|
n,мин-1 |
1000 |
2000 |
3000 |
4000 |
5000 |
6000 |
|
|
V, км/ч |
7,3 |
14,7 |
22,1 |
29,5 |
36,9 |
44,3 |
|
|
uk2 1,95 |
|||||||
|
V, км/ч |
13,7 |
27,5 |
41,3 |
55 |
68,8 |
82,6 |
|
|
uk3 1,357 |
|||||||
|
V, км/ч |
19,7 |
39,5 |
59,3 |
79,1 |
98,9 |
118,7 |
|
|
uk4 0,941 |
|||||||
|
V, км/ч |
28,5 |
57 |
85,6 |
114,1 |
142,7 |
171,2 |
|
|
uk5 0.784 |
|||||||
|
V, км/ч |
34,2 |
68,5 |
102,7 |
137 |
171,3 |
205,5 |
Таблица 7.14 - Зависимость мощности, расходуемой на преодоление сопротивления воздуха и мощности, расходуемой на преодоление суммарных дорожных сопротивлений от частоты вращения КВ при движении автомобиля на пятой передаче
|
Uk 4 |
0,748 |
||||||
|
n,мин-1 |
1000 |
2000 |
3000 |
4000 |
5000 |
6000 |
|
|
Nw |
0,34 |
2,75 |
9,29 |
22,04 |
43,05 |
74,39 |
|
|
Nш |
1,58 |
3,16 |
4,74 |
6,32 |
7,9 |
9,48 |
|
|
(Nw+Nш),кВт |
1,92 |
5,91 |
14,04 |
28,36 |
50,956 |
83,87 |
Рисунок 7.4 - Баланс мощности автомобиля
Исходя из данных таблицы 7.14 и графиков, представленных на рисунке 7.4, максимальная скорость автомобиля составит 190 км/ч.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе был спроектирован двигатель с рабочим объемом 1,6 литра. В качестве прототипа был выбран двигатель ВАЗ 21114.
Были выполнены следующие расчеты: тепловой, расчет кинематики двигателя, расчет динамики двигателя, прочностной расчет деталей кривошипно-шатунного механизма.
В ходе теплового расчета были получены характеристики двигателя: индикаторная диаграмма, тепловой баланс, внешняя скоростная характеристика.
По результатам расчета мощность была увеличена на 15%, по сравнению с прототипом, а крутящий момент на 9%.
На основании данных теплового расчета были выполнены расчеты кинематики и динамики двигателя, на основании данных которых был, в свою очередь, выполнен расчет деталей кривошипно-шатунного механизма, в ходе которого были получены основные конструктивные размеры деталей двигателя.
Также был выполнен расчет тягового усилия для случая установки спроектированного двигателя на автомобиль «Лада Калина».
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.
1. Колчин, А.И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. [текст] / А.И. Колчин В.П. Демидович - Второе издание. - М.: Высшая школа, 1980. - 400 с.
2. Лиханов, В.А. Расчет двигателей внутреннего сгорания: Учебное пособие. [текст] / В.А. Лиханов Р.Р. Деветьяров - 3-е изд., испр. и доп. - Киров: Вятская ГСХА, 2008. - 69 с.
3. Луканин, В.Н. ДВС. Динамика и конструирование. [текст] / В.Н. Луканин - М.: Высшая школа, 1995. - 157 с.
4. Орлин, А.С. Двигатели внутреннего сгорания. Теория поршневых и комбинированных двигателей. [текст] / А. С. Орлин М.Г. Круглов - М.: Машиностроение, 1983. - 372с.
5. Ховах, М.С. Автомобильные двигатели. [текст] / М.С. Ховах - М.: Машиностроение, 1977. - 591с.
6. Сухарев, Э.С. Автомобильный транспорт и зашита окружающей среды. [текст] / Э.С. Сухарев - М.: Транспорт, 1982. - 200с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Параметры окружающей среды. Температура и давление остаточных газов. Определение приращения температуры свежего заряда вследствие подогрева. Коэффициент наполнения цилиндров двигателя зарядом. Давление и температура газов в конце процесса расширения.
курсовая работа [196,1 K], добавлен 31.01.2014Параметры окружающей среды и остаточные газы. Процессы впуска, сжатия, сгорания и расширения четырехтактного шестицилиндрового двигателя ЯМЗ-236. Параметры рабочего тела. Построение индикаторной диаграммы. Температура подогрева свежего заряда.
курсовая работа [347,5 K], добавлен 25.03.2013Рабочее тело и его свойства. Характеристика процессов впуска, сжатия, сгорания, расширения, выпуска. Расчет факторов, действующих в кривошипно-шатунном механизме. Оценка надежности проектируемого двигателя и подбор автотранспортного средства к нему.
курсовая работа [749,6 K], добавлен 29.10.2013Техническая характеристика судового двигателя внутреннего сгорания и его конструктивные особенности. Выбор начальных параметров для теплового расчёта. Построение индикаторной диаграммы. Определение моментов, действующих в кривошипно-шатунном механизме.
курсовая работа [673,9 K], добавлен 16.12.2014Проведение тягового расчета автомобиля: полной массы, расчетной скорости движения, передаточных чисел трансмиссии и мощности двигателя. Обоснование теплового расчета двигателя: давление и температура. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма.
курсовая работа [619,5 K], добавлен 12.10.2011Расчет необходимой номинальной мощности и рабочего цикла двигателя внутреннего сгорания автомобиля. Определение среднего индикаторного давления и теплового баланса двигателя. Вычисление сил и моментов, воздействующих на кривошипно-шатунный механизм.
курсовая работа [159,9 K], добавлен 12.11.2011Топливо, состав горючей смеси и продуктов сгорания. Параметры окружающей среды. Процесс сжатия, сгорания и расширения. Кинематика и динамический расчет кривошипно-шатунного механизма. Четырёхцилиндровый двигатель для легкового автомобиля ЯМЗ-236.
курсовая работа [605,6 K], добавлен 23.08.2012Тепловой расчет двигателя. Выбор топлива, определение его теплоты сгорания. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма двигателя. Расчет сил давления газов и расчет сил инерции.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 01.03.2010Двигатель внутреннего сгорания. Простейшая принципиальная схема привода автомобиля. Кинематический и динамический анализ кривошипно-шатунного механизма. Силовой расчет трансмиссии автомобиля. Прочностной расчет поршня и поршневого пальца двигателя.
курсовая работа [31,6 K], добавлен 06.06.2010Тепловой расчет двигателя внутреннего сгорания. Основные показатели и размеры цилиндра двигателя. Порядок выполнения расчета для поршневого двигателя. Электрооборудование и система пуска автомобиля. Расчет деталей газораспределительного механизма.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 05.12.2011Инструкционно-технологическая карта устранения возможных неисправностей кривошипно-шатунного механизма двигателя Д-240. Разработка приспособления для дефектации шатуна на смещение верхней головки относительно нижней. Расчеты затрат на изготовление.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 30.08.2010Характеристика топлива, определение состава горючей смеси, оценка продуктов сгорания и анализ теплового расчета автомобильного двигателя FIAT PALIO. Описание кинематики и динамический расчет кривошипно-шатунного механизма. Оценка показателей двигателя.
курсовая работа [636,2 K], добавлен 12.10.2011Особенности использования автомобиля в зимний период. Основы системы автоматического предпускового подогрева двигателя внутреннего сгорания. Изучение структурной организации стояночного места. Составление схемы подключения необходимого оборудования.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 16.05.2015Тепловой расчет двигателя, характерные объёмы цилиндров. Параметры состояния газа перед впускными клапанами. Индикаторные показатели двигателя. Определение масс движущихся частей кривошипно-шатунного механизма. Нагрузочная характеристика двигателя.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 07.01.2014Выбор параметров к тепловому расчету, расчет процессов наполнения, сжатия, сгорания и расширения. Индикаторные и эффективные показатели работы двигателя, приведение масс кривошипно-шатунного механизма, силы инерции. Расчет деталей двигателя на прочность.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 09.04.2010Модернизация двигателя внутреннего сгорания автомобиля ВАЗ-2103. Особенности конструкции двигателя: тип, степень сжатия, вид и марка топлива. Тепловой расчет, коэффициент теплоиспользования. Расчет механических потерь и эффективных показателей двигателя.
курсовая работа [452,2 K], добавлен 30.09.2015Выбор топлива, определение его теплоты сгорания. Определение размеров цилиндра и параметров двигателя, построение индикаторной диаграммы. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя.
курсовая работа [434,0 K], добавлен 27.03.2011Разработка нового конструктивного решения подогрева системы охлаждения двигателя путем установки подогревателя жидкости. Расчет расхода топлива при работе двигателя при низких температурах, производительности насоса, крепления кронштейна подогревателя.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 29.05.2015Кинематический и динамический расчет кривошипно-шатунного механизма. Силы и моменты, действующие в КШМ. Определение скоростей и ускорений поршня и шатуна, избыточного давления продуктов сгорания. Приведение масс деталей. Уравновешивание двигателя.
курсовая работа [1017,4 K], добавлен 24.03.2015Цикл работы четырехтактного дизельного двигателя по мере происходящих в нем процессов, расчет параметров цикла и построение индикаторной диаграммы. Расчет и построение внешней характеристики двигателя. Проектирование кривошипно-шатунного механизма.
курсовая работа [683,9 K], добавлен 08.01.2010
