Расчёт бензинового четырехтактного двигателя

1. Чертёж диаграмм теплового и динамического расчётов четырехтактного бензинового двигателя А1:

• Индикаторная, сил и крутящих моментов;
• Полярная диаграмма нагрузок на шатунную шейку;
• Внешняя скоростная характеристика двигателя.

Дополнительные материалы: расчётно-пояснительная записка прилагается на 22 страницах. В пояснительной записке рассмотрен тепловой и динамический расчет двигателя с исходными данными:

          Произведён тепловой расчет и определение основных размеров двигателя:

Расчётным путём выполнены процессы:

Наполнения свежим зарядом с коэффициентом 0,185, температурой в конце впуска – 327,4 К и давлением – 0,082 МПа;

Сжатия, где давление – 1,9 МПа, температура – 728,5 К;

Сгорания при максимальной температуре – 2344,13 К, давлении – 5,5 МПа, где количество продуктов сгорания при работе двигателей на жидком топливе – 0,513 кмоль, свежего заряда – 0,473 кмоль;

Расширения с температурой 1364,9 К, давлением 0,36 МПа;

Выпуска, где температура на выпуске составляет – 933,04 К;

Индикаторные показатели: КПД – 0,37, удельный индикаторный расход топлива – 221,13 г/(кВт/ч), среднее давление – 1,096 МПа;

Эффективные: механический КПД – 0,85, давление – 0,93 МПа, удельный расход – 263,93 г/(кВт/ч);

Размеры  двигателя: литраж – 1,097 л, диаметр цилиндра – 0,072 м, ход поршня – 0,085 м, мощность – 48,25 кВт, часовой расход топлива – 12,7 кг/ч, скорость поршня – 17 м/с.

Составлена таблица результатов теплового расчета.

Произведён анализ полученных результатов, благодаря которому определены параметры рабочего тела в цилиндре двигателя и произведены оценочные показатели процесса.

Выполнен динамический расчет:

Рассмотрен порядок выполнения расчета для поршневого двигателя:

• Построена индикаторная диаграмма;
• Определены: сила давления газов на днище поршня и инерции от возвратно-поступательно движущихся масс;
• Найдена суммарная сила, действующая в кривошипно-шатунном механизме;
• Рассчитана нормальная сила, направленная по радиусу кривошипа и тангенциальная по касательной к окружности радиуса кривошипа.

На основании теплового расчета построены диаграммы: действительная индикаторная, диаграмма сил, нагрузок на шатунную шейку, суммарного крутящего момента.

Представлена развертка индикаторной диаграммы в координатах, где полученные точки на графике соединены плавной кривой.

Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя сведён в таблице:

Рассмотрена система питания двигателя с электронным впрыском топлива, где для электронной системы рассчитан объем засасываемого воздуха на основании сигнала разрежения во впускном коллекторе и по сигналу датчика частоты вращения коленчатого вала двигателя, в котором использована распределенная система впрыска.

Программа: Компас 3D v