Введение

Цель курсовой работы - приобрести практические навыки расчёта двигателя внутреннего сгорания для автотранспортного средства на этапе эскизного проектирования, а также составление необходимых сборочных и рабочих чертеж.

Задание на курсовую работу

Для выполнения курсовой работы каждый студент получает «Задание на выполнение курсовой работы», в котором приводятся необходимые для выполнения работы исходные данные, а также определяются требования к содержанию пояснительной записки и графической части. Стандартный бланк задания приводится в приложении 1.

Порядок расчёта

Курсовая работа должна содержать следующие основные разделы, что определяет объём необходимых расчётов:

Часть результатов должна быть отражена в графической части, которая включает следующие обязательные компоненты:

1. Результаты расчётов: индикаторная диаграмма; фазы газораспределения; диаграммы сил и моментов, развёрнутые по углу поворота коленчатого вала; полярная диаграмма силы R_шш; диаграмма износа шатунной шейки; диаграмма суммарного крутящего момента - 1 лист, формат А1;

2. Диаграммы: подъёма впускного и выпускного клапанов; изменения площади проходного сечения впускного и выпускного клапанов; время-сечение впускного и выпускного клапанов - 1 лист, формат А2.

3. Рабочий чертёж распределительного вала - 1 лист, формат А3;

4. Рабочий чертёж впускного клапана - 1 лист, формат А4;

5. Рабочий чертёж наружной пружины впускного клапана - 1 лист, формат А4;

6. Сборочный чертёж «Поперечный разрез двигателя» - 1 лист, формат А1.

Ниже приводится порядок выполнения КР (придерживаться которого рекомендуется).

Этап 1. Расчёт рабочего цикла и определение основных геометрических параметров двигателя (п.1 пояснительной записки)

На данном этапе по исходным данным (п. 3 Задания), а также с учётом параметров и характеристик двигателя-прототипа формируется индикаторная диаграмма, которая обеспечивает достижение проектной мощности. Здесь же определяются основные геометрические параметры двигателя, а именно: диаметр цилиндра, ход поршня, радиус кривошипа и т.п. Полученные результаты будут использованы для проведения дальнейших расчётов, а также для компоновки двигателя. Некоторые результаты расчёта приводятся в графической форме на листе формата А1 (см. п.5 Задания). К их числу относятся: индикаторная диаграмма и фазы газораспределения.

Более подробно выполнение расчётов данного этапа приводится в пункте III данного методического указания.

Этап 2. Расчёт газораспределительного механизма (п.2 пояснительной записки)

На данном этапе выполняются следующие работы:

а) по результатам теплового расчёта выбирается компоновочная схема клапанного узла, а также определяется диаметр горловины и максимальная высота подъёма впускного и выпускного клапанов, которые при найденных значениях диаметра цилиндра и средней скорости движения газовых потоков через клапаны обеспечивают расчётные показатели работы двигателя (п.2.1 пояснительной записки);

б) выполняется профилирование кулачков впускного и выпускного клапанов, при этом часть данных (например, фазы газораспределения) принимаются равными аналогичным параметрам двигателя-прототипа (п.2.2 пояснительной записки);

в) исходя из полученных результатов, с учётом известных данных по двигателю-прототипу, определяются основные геометрические параметры клапанных узлов (п.2.3 пояснительной записки);

г) определяются характеристики клапанных пружин, которые обеспечивают работоспособность и надёжность работы клапанных узлов (п.2.4 пояснительной записки);

д) разрабатываются рабочие чертежи распределительного вала, впускного клапана и наружной пружины впускного клапана.

Некоторые результаты расчёта приводятся в графической форме (см. п.5 Задания). К их числу относятся:

а) диаграммы: подъёма впускного и выпускного клапанов; изменения площади проходного сечения впускного и выпускного клапанов; время-сечение впускного и выпускного клапанов - 1 лист, формат А2.

б) рабочий чертёж распределительного вала - 1 лист, формат А3;

в) рабочий чертёж впускного клапана - 1 лист, формат А4;

г) рабочий чертёж наружной пружины впускного клапана - 1 лист, формат А4;

Перечисленные чертежи рекомендуется скомпоновать на одном листе формата А1.

Более подробно выполнение расчётов данного этапа приводится в пункте IV данного методического указания.

Этап 3. Кинематический и динамический анализ КШМ (п.3 пояснительной записки)

На данном этапе выбирается схема КШМ. После чего вычисляются силы и моменты, действующие в КШМ. Расчёт рекомендуется выполнять по программе KINDY, разработанной на кафедре АиАХ (автор д.т.н., проф. Агуреев И.Е.). Результаты расчёта приводятся в пояснительной записке в табличной форме и в графической форме на листе формата А1 (см. п.5 Задания): диаграммы сил и моментов, развёрнутые по углу поворота коленчатого вала; полярная диаграмма силы R_шш; диаграмма износа шатунной шейки; диаграмма суммарного крутящего момента.

Более подробно выполнение расчётов данного этапа приводится в пункте V данного методического указания.

Этап 4. Расчёт элементов системы смазки двигателя (п.4 пояснительной записки)

На данном этапе выполняются следующие работы:

а) по результатам динамического анализа строится диаграмма износа шатунной шейки коленчатого вала, которая используется для определения места расположения масляного отверстия шатунной шейки коленвала (п.4.1 пояснительной записки);

б) по результатам динамического анализа определяются основные геометрические параметры подшипников скольжения шатунной шейки коленчатого вала (п.4.2 пояснительной записки).

Более подробно выполнение расчётов данного этапа приводится в пункте VI данного методического указания.

Этап 5. Компоновка двигателя (п.5 пояснительной записки)

На данном этапе выполняются следующие работы:

а) заполняется таблица «Основные данные по компоновке»;

б) разрабатывается компоновочная схема, на которой обязательно отражается процесс определения размеров картера и проверки правильности выбора длинны зеркала цилиндра (компоновочную схему выполняют на миллиметровке в масштабе 1:1).

Полученные результаты используются при разработке поперечного разреза двигателя. Более подробно выполнение данного этапа приводится в пункте VII данного методического указания.

Этап 6. Разработка сборочного чертежа «Поперечный разрез двигателя» (п.5 Задания)

На данном этапе разрабатывается сборочного чертежа «Поперечный разрез двигателя». Для этого используются данные, полученные на этапе компоновки двигателя и расчёта газораспределительного механизма, а также аналогичный чертёж двигателя-прототипа.