Расчет автомобильного двигателя
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
µйствующая на стенку цилиндра.
Удельное давление поршня, отнесенное ко всей высоте поршня:
(0,22…0,42)
где - относительная высота поршня.
3.2 Расчет поршневого кольца
Рассчитываем среднее давление на стенку цилиндра:
для компрессионного кольца
для маслосъемного кольца
Где
МПа - модуль упругости для серого чугуна;
- относительная величина разности между величинами зазоров замка кольца в свободном и рабочем состоянии.
Рассчитываем эпюру давления кольца в различных точках окружности:
где - коэффициент для различных углов по окружности кольца.
Результаты расчета эпюры удельного давления кольца
03060901201501801,061,061,140,900,460,672,850,3030,3030,3260,2570,1320,1920,815Рассчитываем напряжение изгиба кольца в рабочем состоянии:
для компрессионного кольца
для маслосъемного кольца
Рассчитываем напряжение изгиба при надевании кольца на поршень:
для компрессионного кольца
для маслосъемного кольца
где m=1,57 - экспериментальный коэффициент, зависящий от способа надевания кольца.
Допустимое напряжение
3.3 Расчет поршневого пальца
Рассчитываем удельное давление пальца на втулку верхней головки шатуна:
где - относительная длина втулки поршневой головки шатуна;
- относительный наружный диаметр пальца;
;
- коэффициент, учитывающий уменьшение инерционной силы за счет вычета массы поршневого пальца.
Рассчитываем удельное давление пальца на бобышку:
где - относительное расстояние между бобышками;
- относительная длина пальца.
Напряжение от изгиба поршневого пальца:
где - отношение внутреннего диаметра пальца к наружному.
Рассчитываем касательное напряжение от среза пальца в сечениях, расположенной между бобышкой и головкой шатуна:
Рассчитываем увеличение горизонтального диаметра пальца в его средней части (овализация пальца).
3.4 Расчет стержня шатуна
Рассчитываем напряжение сжатия в сечении В-В от сжимающей силы в плоскости качания шатуна:
Здесь =4,06 - суммарная сила;
где - ширина шатуна в среднем сечении;
;
;
;
- длина поршневой головки шатуна;
;
- коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба шатуна в плоскости качения шатуна.
Рассчитываем напряжение сжатия в сечении В-В от сжимающей силы в плоскости, перпендикулярной плоскости качания шатуна:
где - коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба шатуна в плоскости, перпендикулярной плоскости качения шатуна.
Рассчитываем напряжение от действия растягивающей силы:
где - удельная суммарная сила, действующая вдоль оси цилиндра.
Рассчитываем средние значения напряжения цикла:
в плоскости качания шатуна:
в плоскости перпендикулярной плоскости качания шатуна:
.
Рассчитываем амплитуды напряжений цикла:
в плоскости качания шатуна:
в плоскости перпендикулярной плоскости качания шатуна:
.
Рассчитываем амплитуды цикла с учетом концентраций напряжений в зависимости от размера и способа обработки поверхности детали:
в плоскости качания шатуна:
в плоскости перпендикулярной плоскости качания шатуна:
Здесь - коэффициент концентрации напряжений;
Марка стали шатуна 45Г2
- предел прочности материала шатуна;
по - коэффициент, учитывающий абсолютные размеры детали;
по - коэффициент, учитывающий абсолютные размеры детали;
- коэффициент, учитывающий способ обработки поверхности детали.
Определяем запас прочности шатуна по пределу усталости:
в плоскости качания шатуна:
;
в плоскости перпендикулярной плоскости качания шатуна:
,
где - коэффициент приведения ассиметрического цикла к равноопасному симметричному.
4. РАСЧЕТ СИСТЕМ ДВИГАТЕЛЯ
4.1 Расчет системы смазки
Рассчитываем количества тепла, отводимого от двигателя маслом, учитывая, что в современных автомобильных и тракторных двигателях маслом отводится 1,5…3% от общего количества теплоты, введенной в двигатель с топливом.
где - расход топлива;
- низшая теплота сгорания бензина.
Рассчитываем циркулярный расход масла. Массовый циркуляционный расход масла равен:
,
где кДж/кг К - удельная теплоемкость масла;
К - перепад температуры масла на выходе и входе в систему смазки двигателя (нагрев масла).
Рассчитываем стабилизационный расход масла:
Определяем расчетную производительность насоса с учетом утечек масла через радиальные и торцевые зазоры:
где - КПД насоса.
Рассчитываем мощность, затрачиваемую на привод масляного насоса:
где - напор в масляном насосе;
- избыточное давление масла в системе;
где и - соответственно давления масла перед насосом и за насосом;
объемный расход масла;
- плотность масла в систем?/p>