Двигатель ЗИЛ - 130 - чертежи

Содержание

Введение

1 Общие сведения

2 Расчет основных характеристик

2.1 Характеристика топлива

2.2 Выбор степени сжатия

2.3 Выбор значения коэффициента избытка воздуха

2.4 Расчёт кол-ва воздуха необходимого для сгорания 1 кг топлива

2.5 Количество свежей смеси

2.6 Состав и количество продуктов сгорания

2.7 Теоретический коэффициент молекулярного изменения смеси

2.8 Условия на впуске

2.9 Выбор параметров остаточных газов

2.10 Выбор температуры подогрева свежего заряда

2.11 Определение потерь напора во впускной системе

2.12 Определение коэффициента остаточных газов

2.13 Определение температуры конца впуска

2.14 Определение коэффициента наполнения

2.15 Выбор показателя политропны сжатия

2.16 Определение параметров конца сжатия

2.17 Определение действительного молекулярного изменения

2.18 Потери теплоты вследствие неполноты сгорания

2.19 Теплота сгорания смеси

2.20 Мольная теплоёмкость сгорания при температуре конца сжатия

2.21 Мольная теплоёмкость при постоянном конце сжатия

2.22 Мольная теплоёмкость при постоянном объёме рабочей смеси

2.23 Температура конца видимого сгорания

2.24 Характерные значения Тz

2.25 Максимальное давление сгорания и степень повышения давления

2.26 Степень предварительного -p и последующего - расширения

2.27 Выбор показателя политропы расширения n

2.28 Определение параметров конца расширения

2.29 Проверка правильности выбора температуры остаточных газов Тr

2.30 Определение среднего индикаторного давления

2.31 Определение индикаторного К.П.Д

2.32 Определение удельного индикаторного расхода топлива

2.33 Определение среднего эффективного давления

2.34 Определение механического К.П.Д

2.35 Определение удельного эффективного расхода топлива

2.36 Часовой расход топлива

2.38 Рабочий объём цилиндра

2.39 Определение диаметра цилиндра

2.40 Ход поршня

2.41 Проверка средней скорости поршня

2.42 Определяются основные показатели двигателя

2.43 Составляется таблица основных данных двигателя

3 Построение индикаторной диаграммы

3.1 Построение кривых линий политроп сжатия и расширения

3.2 Построение диаграммы, соответствующей реальному циклу

4 Динамический расчёт

4.1 Диаграмма удельных сил инерции движущихся масс КШМ

4.2 Диаграмма суммарной силы ,действующей на поршень

4.3 Диаграмма сил N,K,T

4.4 Полярная диаграмма силы действующей коленвал

4.5 Анализ уравновешенности двигателя

4.6 Диаграмма суммарного индикаторного крутящего момента Мкр

Список литературы

Введение

В настоящее время существует большое количество устройств, использующих тепловое расширение газов. К таким устройствам относится карбюраторный двигатель, дизели, турбореактивные двигатели и т.д.

Тепловые двигатели могут быть разделены на две основные группы:

1. Двигатели с внешним сгоранием - паровые машины, паровые турбины, двигатели Стирлинга и т.д.

2 .Двигатели внутреннего сгорания. В качестве энергетических установок автомобилей наибольшее распространение получили двигатели внутреннего сгорания, в которых процесс сгорания топлива с выделением теплоты и превращением ее в механическую работу происходит непосредственно в цилиндрах. На большинстве современных автомобилей установлены двигатели внутреннего сгорания.

Наиболее экономичными являются поршневые и комбинированные двигатели внутреннего сгорания. Они имеют достаточно большой срок службы, сравнительно небольшие габаритные размеры и массу. Основным недостатком этих двигателей следует считать возвратно-поступательное движение поршня, связанное с наличием кривошипношатунного механизма, усложняющего конструкцию и ограничивающего возможность повышения частоты вращения, особенно при значительных размерах двигателя.

А теперь немного о первых ДВС. Первый двигатель внутреннего сгорания (ДВС) был создан в 1860 г. французским инженером Этвеном Ленуаром, но эта машина была еще весьма несовершенной.

В 1862 г. французский изобретатель Бо де Роша предложил использовать в двигателе внутреннего сгорания четырехтактный цикл.

Эта идея была использована немецким изобретателем Н.Отто, построившим в 1878 г. первый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания. КПД такого двигателя достигал 22%, что превосходило значения, полученные при использовании двигателей всех предшествующих типов.

Быстрое распространение ДВС в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве и стационарной энергетике была обусловлена рядом их положительных особенностей.

Осуществление рабочего цикла ДВС в одном цилиндре с малыми потерями и значительным перепадом температур между источником теплоты и холодильником обеспечивает высокую экономичность этих двигателей. Высокая экономичность - одно из положительных качеств ДВС.

Среди ДВС дизель в настоящее время является таким двигателем, который преобразует химическую энергию топлива в механическую работу с наиболее высоким КПД в широком диапазоне изменения мощности. Это качество дизелей особенно важно, если учесть, что запасы нефтяных топлив ограничены.

К положительным особенностям ДВС стоит отнести также то, что они могут быть соединены практически с любым потребителем энергии. Это объясняется широкими возможностями получения соответствующих характеристик изменения мощности и крутящего момента этих двигателей.

Рассматриваемые двигатели успешно используются на автомобилях, тракторах, сельскохозяйственных машинах, тепловозах, судах, электростанциях и т.д., т.е. ДВС отличаются хорошей приспособляемостью к потребителю.

Сравнительно невысокая начальная стоимость, компактность и малая масса ДВС позволили широко использовать их на силовых установках, находящих широкое применение и имеющих небольшие размеров моторного отделения.

Установки с ДВС обладают большой автономностью. Даже самолеты с ДВС могут летать десятки часов без пополнения горючего.

Важным положительным качеством ДВС является возможность их быстрого пуска в обычных условиях. Двигатели, работающие при низких температурах, снабжаются специальными устройствами для облегчения и ускорения пуска. После пуска двигатели сравнительно быстро могут принимать полную нагрузку. ДВС обладают значительным тормозным моментом, что очень важно при использовании их на транспортных установках.

Положительным качеством дизелей является способность одного двигателя работать на многих топливах. Так известны конструкции автомобильных многотопливных двигателей, а также судовых двигателей большой мощности, которые работают на различных топливах - от дизельного до котельного мазута.

Но невозможно было бы создание двигателей внутреннего сгорания, их развития и применения, если бы не эффект теплового расширения. Ведь в процессе теплового расширения нагретые до высокой температуры газы совершают полезную работу. Вследствие быстрого сгорания смеси в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, резко повышается давление, под воздействием которого происходит перемещение поршня в цилиндре. А это-то и есть та самая нужная технологическая функция, т.е. силовое воздействие, создание больших давлений, которую выполняет тепловое расширение, и ради которой это явление применяют в различных технологиях и в частности в ДВС.

В качестве энергетических установок автомобилей наибольшее распространение поучили ДВС, в которых процесс сгорания топлива с выделением теплоты и превращением ее в механическую работу происходит непосредственно в цилиндрах. Но в большинстве современных автомобилей установлены двигатели внутреннего сгорания, которые классифицируются по различным признакам:

По способу смесеобразования - двигатели с внешним смесеобразованием, у которых горючая смесь приготовляется вне цилиндров (карбюраторные и газовые), и двигатели с внутренним смесеобразованием (рабочая смесь образуется внутри цилиндров) - дизели;

По способу осуществления рабочего цикла - четырехтактные и двухтактные;

По числу цилиндров - одноцилиндровые, двухцилиндровые и многоцилиндровые;

По расположению цилиндров - двигатели с вертикальным или наклонным расположением цилиндров в один ряд, V-образные с расположением цилиндров под углом (при расположении цилиндров под углом 180 двигатель называется двигателем с противолежащими цилиндрами, или оппозитным);

По способу охлаждения - на двигатели с жидкостным или воздушным охлаждением;

По виду применяемого топлива - бензиновые, дизельные, газовые и многотопливные;

По степени сжатия. В зависимости от степени сжатия различают двигатели высокого (E=12...18) и низкого (E=4...9) сжатия;

По способу наполнения цилиндра свежим зарядом:

а) двигатели без наддува, у которых впуск воздуха или горючей смеси осуществляется за счет разряжения в цилиндре при всасывающем ходе поршня;

б) двигатели с наддувом, у которых впуск воздуха или горючей смеси в рабочий цилиндр происходит под давлением, создаваемым компрессором, с целью увеличения заряда и получения повышенной мощности двигателя;

По частоте вращения: тихоходные, повышенной частоты вращения, быстроходные;

По назначению различают двигатели стационарные, автотракторные, судовые, тепловозные, авиационные и др.

чертеж двигатель А1.dwg