Курсовая с практикой на тему Тепловой расчёт и динамический анализ кривошипно-шатунного механизма двигателя при работе на основном (жидком) топливе и при переводе на газовое без изменения степени сжатия

Содержание:

Введение 3

Исходные данные 5

1. Краткая техническая характеристика двигателя-прототипа 6

2. Тепловой расчет двигателя на жидком и газовом топливе 11

2.1 Параметры свежего заряда рабочего тела 11

2.2 Параметры рабочего тела в процессе впуска 12

2.5 Процесс сжатия 14

2.6 Процесс сгорания 14

2.7 Процесс расширения 15

3. Тепловой баланс 22

4. Расчет и построение ВСХ 25

5. Динамический анализ КШМ 28

5.1 Силы давления газов 29

5.2 Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма 29

5.3 Силы инерции 30

5.4 Суммарные силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме 30

5.5 Силы, действующие на шатунные шейки коленчатого вала 31

Заключение 33

Список использованных источников 34

Введение:

Двигатель внутреннего сгорания – это такой тип мотора, у которого топливо воспламеняется в рабочей камере внутри, а не в дополнительных внешних носителях. ДВС преобразует давление от сгорания топлива в механическую работу.

На наземном транспорте наибольшее распространение получили двигатели внутреннего сгорания. Эти двигатели отличаются от других типов компактностью, высокой экономичностью, долговечностью и применяются во всех отраслях народного хозяйства. В настоящее время особое внимание уделяется снижению токсичности выбрасываемых в атмосферу газов, вредных веществ и снижению уровня шума работы двигателей [3].

Успешное применение двигателей внутреннего сгорания, разработка опытных конструкций, повышение мощностных и экономических показателей стали возможны в значительной мере благодаря исследованиям и разработке теории рабочих процессов в двигателях.

Современные двигатели становятся всё сложнее, но при этом гораздо эффективней аналогов прошлых лет. Основной задачей, над которой бьются автопроизводители – это снижение потребление топлива и выбросов вредных веществ в атмосферу. Поэтому они постоянно улучшают систему питания, результатом является недавнее появление инжекторных систем с непосредственным впрыском.

Целью работы является тепловой расчёт и динамический анализ кривошипно-шатунного механизма двигателя при работе на основном (жидком) топливе и при переводе на газовое без изменения степени сжатия.

Объект исследования: тепловой и динамический расчет двигателя внутреннего сгорания.

Предмет исследования: дизельный двигатель внутреннего сгорания.

Актуальность данной темы заключается в том, что двигатели внутреннего сгорания играют важную роль в жизни человечества. Применение двигателей внутреннего сгорания чрезвычайно разнообразно: они приводят в движение самолеты, теплоходы, автомобили, тракторы, тепловозы. Мощные двигатели внутреннего сгорания устанавливают на речных и морских судах. Несмотря на то, что двигатели внутреннего сгорания являются весьма несовершенным типом тепловых машин (низкий КПД, громкий шум, токсичные выбросы, меньший ресурс) благодаря своей автономности (необходимое топливо содержит гораздо больше энергии, чем лучшие электрические аккумуляторы) двигатели внутреннего сгорания очень широко распространены, например на транспорте.

 

Заключение:

Двигатели являются основным источником для получения механической и электрической энергии в транспортных средствах и в стационарных источниках электроэнергии при отсутствии потребных мощностей в электрических сетях или при отсутствии сети как таковой. На заре двигателестроения, проблема повышения эффективности цикла поршневого двигателя являлась актуальной.

Сегодня поршневой двигатель достиг некоторых пределов совершенства. Как показано поршневой двигатель имеет важнейшее значение, как сегодня, так и в ближайшем будущем в роли источника механической и электрической энергии. Однако широкое, обусловленное глобальной инфраструктурой, использование невозобновляемых углеводородных топлив делает проблему повышения эффективности рабочего цикла поршневого двигателя одной из наиболее актуальных.

На основе полученных в процессе теплового расчёта эффективные показатели двигателя, а также некоторых технических характеристик можно сделать некоторые выводы. Проектируемый двигатель можно отнести к высокооборотным, а по эффективной мощности к двигателям со средней мощностью. Отсюда следует, что действительно целесообразно использовать его в качестве привода легковых автомобилей.

Курсовая работа “Тепловой и динамический расчет двигателя” выполнена в соответствии с заданием на основе методической и учебной технической литературы.

Рассчитанные показатели рабочего цикла, работы, размеров, кинематики и динамики проектируемого двигателя отличаются от прототипа топливной экономичностью и габаритными размерами.

Фрагмент текста работы:

1. Краткая техническая характеристика двигателя-прототипа

Двигатель Д-144 представляет собой дизельный агрегат с воздушным охлаждением. Является модернизированной версией двигателей Д-120 и Д-130.

Дизели Д-144 устанавливаются на тракторы и другие машины в качестве силовых агрегатов, работающих в условиях неограниченного воздухообмена. Система воздушного охлаждения дизелей позволяют использовать их во всех климатических зонах с интервалом температур от плюс 40 ºС до минус 40 ºС [5].