 |
Предварительный выбор основных параметров двигателя
|
|
|
|
Введение
Работа над курсовой работой по дисциплине "Силовые агрегаты автомобилей" требует творческого, умелого применения знаний, полученных на лекциях и лабораторных занятиях, развивает навыки анализа рабочих процессов транспортных ДВС, дает представление о сложности и противоречивости проектирования двигателей, о взаимосвязи конструкторских и технологических решений при оптимизации характеристик ДВС. При этом студенты ориентируются на современные достижения зарубежного и отечественного двигателестроения, знакомятся с основными тенденциями развития конструкций транспортных ДВС и их деталей, с совершенствованием их экологических показателей.
В процессе курсового проектирования применяются компьютерные программы, позволяющие выполнять расчет транспортных ДВС.
Цель и задачи курсового проекта
При курсовом проектировании транспортных двигателей автомобильного типа помимо общей цели развития навыков самостоятельной инженерной деятельности ставится задача освоения студентами элементов методики проектирования ДВС. Это предполагает знание основ теории ДВС, устройства его механизмов и систем, сложной совокупности процессов, протекающих при работе двигателя и формирующих его мощностные, экономические и экологические свойства.
Задачами курсового проектирования являются изучение и применение расчетных методов, основанных на знании таких дисциплин как техническая термодинамика и теплотехника, теоретическая механика и теория машин и механизмов. Студенты должны проявить умение программировать и самостоятельно работать на ПЭВМ. При курсовом проектировании необходимо знакомство со специальной и справочной литературой, ГОСТами, что расширяет библиографический кругозор студентов в области транспортных ДВС.
|
|
|
Тематика курсового проекта
Тематика курсовых проектов предусматривает:
1) элементы проектировочных расчетов транспортных двигателей (рабочий процесс, динамика) с использованием информации о двигателях-прототипах, серийно выпускаемых отечественной и зарубежной промышленностью;
2) решение вопросов оптимизации эксплуатационных характеристик ДВС.
В заданиях на курсовое проектирование может быть предложено проектирование дизельного двигателя или двигателя с принудительным воспламенением. В бланках заданий, выданных преподавателем после самостоятельного выбора студентом темы проекта, содержатся:
‑ проектные параметры рассчитываемого двигателя;
‑ сведения о прототипе (отечественный или зарубежный двигатель);
‑ содержание расчетной и графической частей курсового проекта, а также срок его выполнения.
Объем и содержание курсового проекта
Курсовой проект состоит из графической части и расчетно-пояснительной записки.
Графическая часть проекта включает в себя два листа формата А1.
На первом листе должны быть построены расчетные графики: индикаторная диаграмма, графики сил и моментов, действующие в кривошипно-шатунном механизме (КШМ), диаграмма сил, действующих в шатунной шейке коленчатого вала (КВ), график суммарного крутящего момента и др. Конкретное содержание графических материалов определяется в задании и уточняется преподавателем (консультантом) в процессе проектирования.
На втором листе выполняется сборочный чертеж «Поперечный разрез двигателя»
Расчетно-пояснительная записка должна быть изложена грамотно, содержать всю последовательность выполненных расчетов и решений в их логической взаимосвязи.
Записка оформляется на стандартных листах писчей бумаги формата А4. Все записи и рисунки выполняются только на одной стороне листов, которые сшиваются обложкой из чертежной бумаги и должны быть пронумерованы: номер ставится вверху на середине страницы.
|
|
|
В тексте, где это необходимо, делаются ссылки на использованную литературу с указанием номера источника и страницы. Все величины, входящие в каждую вновь записанную формулу, должны быть описаны. После формулы в той же последовательности записываются числовые значения входящих в нее величин и результат с размерностью. Промежуточные вычисления опускаются. Если в дальнейшем предполагается сделать ссылку на данную формулу, рекомендуется присвоить ей порядковый номер.
Все рисунки (графики, схемы, эскизы) выполняются на отдельных листах, которые помещаются в записке сразу же после первой ссылки на них. Каждый рисунок должен иметь заголовок, который помещается над рисунком, и номер, записанный под ним.
Оформленная записка включает в себя:
‑ титульный лист;
‑ задание на проект;
‑ аннотацию;
‑ содержание;
‑ основную часть;
‑ список использованной литературы;
‑ приложения.
Примерный состав основной части расчетно-пояснительной записки:
1) введение;
2) обоснование выбора основных конструктивных показателей двигателя, его общей конструктивной схемы и необходимых исходных данных для проектирования;
3) тепловой расчет двигателя;
4) кинематический анализ кривошипно-шатунного механизма;
5) динамический расчет;
6) построение и анализ графиков динамического расчета;
7) заключение (выводы и предложения).
В содержании записки дается перечень заголовков разделов проекта с указанием номеров страниц, на которых они начинаются. Содержание излагается на отдельной странице.
Во введении необходимо кратко обосновать актуальность разрабатываемого проекта и выбор расчетных методов.
В заключении делаются выводы, оценка технических характеристик спроектированного двигателя и их сравнение с характеристиками прототипа.
В приложении помещаются сведения справочного характера, таблицы, распечатки результатов расчетов на ЭВМ, расчетные схемы и т.п.
Расчет рабочего цикла автомобильного двигателя методом Гриневецкого-Мазинга
|
|
|
Предварительный выбор основных параметров двигателя
Конечной целью расчета рабочего цикла (теплового расчета) является определение основных индикаторных, эффективных и геометрических показателей двигателя, а также температурных условий его работы, соответствующих расчетному режиму номинальной мощности. На других расчетных режимах в данном курсовом проекте расчеты не выполняются.
В задании на проектирование могут быть указаны тип, назначение, тактность и величина номинальной эффективной мощности Ne, кВт, при частоте n вращения КВ, об/мин и др.
Перед расчетом полезно заранее определить некоторые параметры, характеризующие конструкцию двигателя. В процессе расчета эти величины могут принимать иные значения, поэтому необходимо следить за примерным соблюдением изначально принятых величин, что достигается корректировкой исходных данных. При таком подходе их выбор становится подчиненным конкретной стратегии проектировщика и будет более обоснованным. Вообще, следует иметь в виду, что реальное проектирование ДВС всегда начинается в условиях недостаточной информации о проектируемом двигателе. Поэтому на начальных стадиях разработок конструкторы используют сведения о специально выбранных прототипах, которые выбираются из числа наиболее совершенных конструкций в своем классе и соответствуют основным требованиям, предложенным в техническом задании на проектирование. Несмотря на это, процесс проектирования всегда имеет итерационный характер, когда принятое вначале значение некоторого параметра уточняется расчетом и вновь принимается за исходное и т.д.
Тепловой расчет двигателя основан на методике, разработанной В.А.Гриневецким и усовершенствованной Е.К.Мазингом.
Выбор основных параметров двигателя осуществляется в порядке, приведенном ниже.
1. Выбирается необходимое число цилиндров и их расположение (табл.1.1) в зависимости от типа автомобиля и предполагаемых особенностей компоновки и конструкции двигателя.
|
|
|
Таблица 1.1
Возможные варианты расположения и числа цилиндров автомобильных двигателей
| Тип автомобиля | Число и расположение цилиндров |
| Легковой малого класса | 2‑3‑4, V4, Р4 |
| Легковой среднего класса | 4‑6, V6, Р6 |
| Грузовой с карбюраторным или газовым двигателем | 4‑8, V6, V8 |
| Грузовой с дизельным двигателем среднего и высокого тоннажа | 6‑12, V8, V12 |
2. Выбирается отношение хода поршня к диаметру цилиндра S/D.
При выборе S/D необходимо отчетливо представлять, что эта величина определяет размеры и, следовательно, массу двигателя (табл.1.2).
Таблица 1.2
|
|
|
