Проектирование двигателя внутреннего сгорания — Курсовая работа #1101086 — Конструирование ДВС

Введение 4
1. Описание двигателя 5
2. Проектирование механизма 8
2.1 Определение размеров кривошипа и шатунов 8
2.2 Построение кинематической схемы механизма 8
3. Кинематический расчет механизма 11
3.1 Определение скоростей методом построения планов скоростей 11
3.2 Определение ускорений методом построения плана ускорений 16
4. Силовой расчет 22
4.1 Кинетостатический метод силового расчета 22
4.2 Внешние силы, действующие на механизм 23
4.2.1 Определение веса поршней и шатунов 23
4.2.2 Определение моментов инерции шатунов 23
4.2.3 Моменты инерции звеньев относительно осей, проведенных через центры масс звеньев 24
4.2.4 Силы, действующие на поршни 24
4.2.5 Силы тяжести звеньев 24
4.2.6 Силы реакции (усилия) во внешних кинематических парах 25
4.3 Внутренние силы реакции 26
4.4 Определение векторов сил инерции и главных моментов сил инерции звеньев 26
4. 5 Определение реакций в кинематических парах кинетостатическим способом 27
4.5.1 Силовой расчет диады 2-3 28
4.5.2 Силовой расчет диады 4-5 33
4.5.3 Силовой расчет механизма 1ого класса (звено 1) 39
4.6 Расчет крутящего момента двигателя 42
5. Расчет на прочность поршневого пальца 43
Заключение 46
Список литературы 47

1. Попов С.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин: Учеб. пособие для машнностроит. спец. вузов/Под ред. К.В. Фролова.- М.: Высш. шк.. 1986. — 295 с.
2. Силовой расчет, уравновешивание, проектирование механизмов и механика манипуляторов: Учебное пособие / И.Н.Чернышева. А.К.Мусатов. Н.А.Глухов и др.: Под ред. А.К.Мусатова. — М.: Изд-во МГТУ, 1990. — 80 с.
3. Сафронов А.А.. Сильвестров В.М.. Воронина А.Л.. Воронина Н.Н. Теория механизмов и машин. Структурный анализ, проектирование, кинематический и силовой расчет кровошипно-ползунного механизма ДВС с V-образным расположением цилиндров. ТММ-11. МГИУ-ИДО. 2001- 59 с.
4. Фролов К.В., Попов С.А. и др. Теория механизмов и машин / Под ред. К.в. Фролова. – М.: Высшая школа, 1998. – 496 с.
5. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. – М.: Наука, 1988. – 640 с.
6. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. — М.: Высшая школа , 2001. – 415 с.
7. Смелягин А.И. Теория механизмов и машин. — М.: Инфра-М, 2006. – 262 с.
8. Механика машин: Учебное пособие / Под ред. Г.А. Смирнова. — М.: Высшая школа, 1998. – 511 с.
9. Левитская О.Н. и Левитский Н.И. Курс теории механизмов и машин. — М.: Высшая школа, 1998. — 269 с.
10. Зиновьев В.А. Курс теории механизмов и машин. — М.: Наука, 2002. – 468 м.
11. Вырубов Д.Н. Двигатели внутреннего сгорания. Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей. – М.: Машиностроение, 1984. – 384 с.
12. Луканин В.Н. Двигатели внутреннего сгорания. Динамика и конструирование. – М.: Высшая школа, 2007. – 400 с.
13. Кореняко А.С. и др. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин. — К.: Высшая школа, 1970. – 336 с.
14. Артоболевский И.И., Эндельштейн Б.В. Сборник задач по теории механизмов и машин. – М.: Наука, 1988. – 216 с.
15. Сильвестров В.М. Методическая разработка для выполнения курсового проекта по курсу «Теория механизмов и машин». Раздел: Кинематический и силовой расчет рычажного механизма. — М.: Завод-втуз при Московском автомобильном заводе им. И.А. Лихачева, 1979. – 86 с.

Лабораторная работа №1 двигатели внутреннего сгорания (двс).

Системы и механизмы двс

Цель
работы: изучение
назначения, принципа работы и устройства
систем ДВС.

ДВС
– устройство, преобразующее химическую
энергию топлива в физическую энергию
вращения коленчатого вала двигателя.

Кривошипно-шатунный
механизм (КШМ) двигателя предназначен
для преобразования поступательного
движения поршня во вращательное движения
коленчатого вала двигателя и наоборот.

Газораспределительный
механизма синхронизован по частоте
вращения с КШМ и предназначен для
своевременного открытия и закрытия
впускных и выпускных клапанов ДВС, с
целью впуска свежего заряда и выпуска
отработанных газов.

По
виду используемого топлива различают
бензиновые ДВС, которые работают на
бензине, и дизельные ДВС, работающие на
дизельном топливе.

Работа
4-хтактного ДВС.

Тактом
называется процесс, происходящий внутри
цилиндра в надпоршневой полости при
перемещении поршня из крайнего верхнего
положения (верхней мертвой точки — ВМТ)
в крайнее нижнее положение (нижняя
мертвая точка — НМТ) и наоборот.

Рис.1
Схема работы бензинового ДВС

1. Такт
   впуска.

Поршень
двигается вниз. За счет плотного
прилегания к стенкам цилиндра (что
обеспечивается компрессионными кольцами)
создается разряжение в надпоршневом
пространстве. Воздух (у дизельных ДВС)
или топливная смесь бензина и воздуха
от карбюратора у карбюраторных ДВС (в
современных ДВС впрыск бензина
осуществляется форсунками в надклапанное
пространство за два такта до такта
впуска) через впускной коллектор
поступает в цилиндр двигателя при
открытом впускном клапане. Такт впуска
заканчивается закрытием впускного
клапана приблизительно в районе НМТ. У
дизельных ДВС впрыск топлива в камеру
сгорания при помощи форсунки производится
под давлением от 10 до 150 МПа. Топливо
впрыскивается в среду сжатого воздуха,
давление которого составляет 3–4 МПа,
а температура 750–950 К. При этом скорость
истечения топлива достигает 100–400 м/с.

2. Такт
   сжатия.

Поршень,
двигаясь вверх, сжимает топливную смесь
в карбюраторном ДВС, причем степень
сжатия достигает значения

.
Причем температура топливной смеси в
конце такта сжатия достигает t=500-600
⁰
С
, что обеспечивает полное испарение
мелкораспыленных капель бензина.
Заканчивается такт сжатия у карбюраторных
ДВС своевременным возникновением искры
между электродами свечи зажигания.

У
дизельных ДВС степень сжатия значительно
выше

и, соответственно, температура воздуха
в конце такта сжатия составляет t=800-900
⁰
С.
Такт сжатия у дизельных ДВС заканчивается
впрыском дизельного топлива из
специального устройства, называемого
форсункой.

3. Рабочий
   ход.

У
бензиновых ДВС воздушная смесь,
воспламеняясь от искры, возгорает
(скорость распространения фронта волны
v
= 25-35 м/с.
Образующиеся при горении газы давят на
поршень, и он начинает двигаться вниз,
совершая полезную работу.

У
дизельных ДВС дизельное топливо, попав
в камеру сгорания, от контакта с горячим
воздухом мгновенно испаряется, и часть
топлива взрывообразно воспламеняется
(приведенная скорость горения достигает
до 2000 м/с). Догорание оставшейся смеси
идет с нормальной скоростью v
= 25-35 м/с.
Образующиеся при горении газы давят на
поршень, и он начинает двигаться вниз,
совершая полезную работу.

4. Такт
   выпуска отработавших газов.

Поршень
двигаясь вверх при открытом выпускном
клапане выталкивает отработавшие газы
в выпускной коллектор и дальше через
глушитель в атмосферу.

Затем
снова выпускной клапан закрывается в
ВМТ, открывается впускной клапан и такты
повторяются заново.

Рис.1
Схема работы дизельного ДВС

Динамическая модель двигателя внутреннего сгорания (Диссертация/Диссертация)

Динамическая модель двигателя внутреннего сгорания (Диссертация/Диссертация) | ОСТИ. GOV

перейти к основному содержанию

• Полная запись
• Другое связанное исследование

За последнее десятилетие возрос интерес к применению теории управления к легковым автомобилям: строгие правительственные постановления, ограничивающие расход топлива и выбросы выхлопных газов, потребовали перехода к интегрированным электронным средствам управления. К сожалению, отсутствие надежных глобальных моделей динамики двигателя внутреннего сгорания ограничивает применение инструментов теории управления в этих областях. Данная диссертация посвящена формулировке робастной модели динамики двигателя внутреннего сгорания. Двигатель рассматривается как система, входы которой определяются давлением в цилиндре и чистым крутящим моментом двигателя, а выход соответствует угловому ускорению коленчатого вала. Модель хорошо подходит для управления двигателями и трансмиссией с замкнутым контуром. Детерминистическая модель предоставляет мощный инструмент для оценки среднего и мгновенного полезного крутящего момента двигателя на основе бесконтактного измерения ускорения коленчатого вала. Стохастическая модель объясняет циклические изменения давления аддитивным векторным шумовым процессом Гаусса WSS. Кроме того, он демонстрирует, что с помощью подходящего линейного преобразования, инвариантного к нагрузке и RPM, шумовой процесс может быть выражен в терминах трехмерного некоррелированного векторного случайного процесса.

Авторов:

Риццони, Г.

Дата публикации:

1986-01-01

Исследовательская организация:

Мичиганский университет, Анн-Арбор (США)

Идентификатор ОСТИ:

5042099

Тип ресурса:

Диссертация/диссертация

Отношение ресурсов:

Прочая информация: Диссертация (Ph. D.)

Страна публикации:

США

Язык:

Английский

Тема:

33 УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЕ ДВИГАТЕЛИ; ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ; ДИНАМИКА; МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ; ПОЛИТИКА, КАСАЮЩАЯСЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ; СТОХАСТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ; КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ; ДВИГАТЕЛИ; ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТИКА; ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ; МЕХАНИКА; 330100* — Двигатели внутреннего сгорания

Форматы цитирования

• MLA
• АПА
• Чикаго
• БибТекс


Риццони Г. Динамическая модель двигателя внутреннего сгорания . США: Н. П., 1986.
Веб.

Копировать в буфер обмена


Риццони, Г. Динамическая модель двигателя внутреннего сгорания . Соединенные Штаты.

Копировать в буфер обмена


Риццони, Г. 1986.
«Динамическая модель двигателя внутреннего сгорания». Соединенные Штаты.

Копировать в буфер обмена

@статья{osti_5042099,
title = {Динамическая модель двигателя внутреннего сгорания},
автор = {Риццони, Г},
abstractNote = {За последнее десятилетие возрос интерес к применению теории управления к пассажирским транспортным средствам: строгие правительственные постановления, ограничивающие расход топлива и выбросы выхлопных газов, потребовали перехода к интегрированным электронным средствам управления. К сожалению, отсутствие надежных глобальных моделей динамики двигателя внутреннего сгорания ограничивает применение инструментов теории управления в этих областях. Данная диссертация посвящена формулировке робастной модели динамики двигателя внутреннего сгорания. Двигатель рассматривается как система, входы которой определяются давлением в цилиндре и чистым крутящим моментом двигателя, а выход соответствует угловому ускорению коленчатого вала. Модель хорошо подходит для управления двигателями и трансмиссией с замкнутым контуром. Детерминистическая модель предоставляет мощный инструмент для оценки среднего и мгновенного полезного крутящего момента двигателя на основе бесконтактного измерения ускорения коленчатого вала. Стохастическая модель объясняет циклические изменения давления аддитивным векторным шумовым процессом Гаусса WSS. Кроме того, он демонстрирует, что с помощью подходящего линейного преобразования, инвариантного к нагрузке и частоте вращения, шумовой процесс может быть выражен в терминах трехмерного некоррелированного векторного случайного процесса.},
дои = {},
URL = {https://www.osti.gov/biblio/5042099},
журнал = {},
номер =,
объем = ,
место = {США},
год = {1986},
месяц = ​​{1}
}


Копировать в буфер обмена

Дополнительную информацию о получении полнотекстового документа см. в разделе «Доступность документа». Постоянные посетители библиотек могут искать в WorldCat библиотеки, в которых хранится этот тезис или диссертация.

Экспорт метаданных

Сохранить в моей библиотеке

Вы должны войти в систему или создать учетную запись, чтобы сохранять документы в своей библиотеке.

Аналогичных записей в сборниках OSTI.GOV:

• Аналогичные записи

Моделирование трехкомпонентной маслосъемной кольцевой муфты двигателя внутреннего сгорания пониженного порядка на основе нейронной сети

Моделирование трехкомпонентной маслосъемной кольцевой муфты уменьшенного порядка на основе нейронной сети

Автор(ы)

Чжан, Ван, Массачусетский технологический институт С. М.

Download1191836231-MIT.pdf (6.145Mb)

Другие участники

Массачусетский технологический институт. Кафедра машиностроения.

Массачусетский технологический институт. Кафедра электротехники и компьютерных наук.

Советник

Тянь Тянь.

Условия использования

Тезисы MIT могут быть защищены авторским правом. Пожалуйста, повторно используйте содержание диссертации MIT в соответствии с Политикой разрешений библиотек MIT, которая доступна по указанному URL-адресу.
http://dspace.mit.edu/handle/1721.1/7582

Метаданные

Показать полную запись товара

Abstract

Сокращение выбросов и повышение эффективности двигателей внутреннего сгорания являются основными задачами современной автомобильной промышленности. Утечка смазочного масла способствует образованию частиц, а на трение поршневых колец приходится от 1/3 до 1/2 общих механических потерь в двигателях. Почти во всех современных бензиновых двигателях используется маслосъемное кольцо из трех частей (TPOCR), учитывая его дешевизну и удовлетворительные характеристики маслоотделения в условиях работы с низкой нагрузкой. В то время как TPOCR будет наблюдать высокий расход масла при высоких нагрузках, условиях работы на высоких скоростях. Это повышает наш интерес к моделированию, чтобы предсказать динамику TPOCR и перенос нефти, а также объяснить механизм контроля нефти. Эта магистерская работа посвящена созданию трехкомпонентной модели маслосъемного кольца, соединяющей транспорт нефти. Сначала в качестве основного каркаса устанавливается 2D-динамическая модель из трех частей. Во-вторых, транспорт нефти в разных зонах будет моделироваться по-разному с учетом масштабов длины. Специально для движения нефти за кольцом вводится новый подход с использованием нейронных сетей для изучения и запуска моделирования пониженного порядка вычислительной гидродинамики (CFD) для ускорения расчетов. Затем модель применяется к двигателю двумерной лазерной флуоресценции (2DLIF) и дает согласующиеся результаты моделирования с экспериментальными наблюдениями. Дальнейшее параметрическое исследование транспорта нефти будет обсуждаться для построения полной картины транспорта нефти вокруг TPOCR.