МIНIСТЕРСТВО ОСВIТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського

«Харківський авіаційний інститут»

Кафедра 203

Авіаційний ПОРШНЬОВИЙ двигун аи-14

Пояснювальна записка до курсового проекту

з дисципліни «Авіаційні поршньові двигуни»

ХАІ.203.252М.11О.100117.

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Произвести расчет авиационного звездообразного поршневого двигателя с воздушным охлаждением (прототип АИ - 14Р).

Исходные данные:

1) эффективная мощность на расчетной высоте;

) частота вращения коленчатого вала

) число цилиндров ;

) степень сжатия ;

) давление наддува

) расчетная высота

Объем работы:

Выполнить следующие расчеты:

-Тепловой расчет

Необходимо рассчитать рабочий цикл двигателя, то есть определить параметры, характеризующие отдельные его процессы (наполнение, сжатие, сгорание, расширение, выпуск), и цикл в целом. По данным расчета определить основные размеры двигателя и предполагаемую экономичность.

-Динамический расчет

По данным теплового расчета произвести построение индикаторной диаграммы и определить силы, действующие на все звенья кривошипно-шатунного механизма (КШМ).

-Силовой расчет

1. Расчет поршня .

. Расчет поршневого пальца.

.Расчет поршневых колец.

4. Расчет прицепного шатуна.

5. Расчет на прочность коленвала.

РЕФЕРАТ

Курсовой проект: пояснительная записка 36с., 11 рисунков, 4 таблицы, 6 источников, 1 приложение.

Разработан поршневой звездообразный двигатель внутреннего сгорания, произведен тепловой и динамический расчеты, а так же прочностные расчеты основных деталей ДВС.

Построены диаграммы сил инерции, скругленная индикаторная диаграмма, диаграмма фаз газораспределения и показан порядок работы цилиндров.

Определены напряжения и деформации поршня с помощью конечно-элементного расчета в программе SolidWorks.

Произведен расчет прицепного шатуна на устойчивость и определены его деформации и опасные участки.

Рассчитан поршневой палец и определены его деформации, напряжения, опасные участки и коэффициент запаса прочности.

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, ПОРШЕНЬ, ПАЛЕЦ, ПРИЦЕПНОЙ ШАТУН, КУЛАЧКОВАЯ ШАЙБА, ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЕ, ЦИЛИНДР, ГЛАВНЫЙ ШАТУН, ГОЛОВКА ЦИЛИНДРА, ТЕПЛОВОЙ ЗАЗОР, КОРЕННАЯ ШЕЙКА, КОЛЕНЧАСТЫЙ ВАЛ, ЩОКА.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Тепловой расчет

.1 Исходные данные

.2 Выбор дополнительных исходных данных

.3 Расчет процесса наполнения

.4 Расчет процесса сжатия

.5 Расчет процесса сгорания

.6 Определение индикаторных параметров двигателя

.7 Определение эффективных параметров двигателя

.8 Определение геометрических параметров двигателя

. Динамический расчет

.1 Допущения

.2 Построение верхней петли индикаторной диаграммы и расчет давления газов в цилиндре

.3 Определение основных размеров КШМ

.4 Определение массы основных деталей

.5 Разнос масс КШМ с прицепными шатунами

.6 Силы инерции

.7 Суммарная сила, действующая на поршень

.8 Силы, действующие в центральном КШМ

.9 Суммарные радиальные и окружные силы, действующие на шатунную шейку

. Уравновешивание двигателя

. Прочностные расчеты

.1 Расчет поршня

.2 Расчет пальца

.3 Расчет шатуна

Вывод

Список использованной литературы

1 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ

Под тепловым расчетом поршневого двигателя внутреннего сгорания подразумевается определение параметров, характеризующих рабочие процессы двигателя, а так же величин, определяющих энергетические и экономические параметры его работы.

По данным расчета и по заданным мощности и частоте вращения коленчатого вала можно определить основные размеры проектируемого двигателя. Кроме того, по данным теплового расчета с достаточной для практики точностью можно построить индикаторную диаграмму, необходимую для определения газовых сил, действующих на поршень двигателя, на стенки и головку цилиндра, на элементы кривошипно-шатунного механизма.

1.1 Исходные данные

- эффективная мощность на расчетной высоте -

частота вращения коленчатого вала - ();

число цилиндров -

степень сжатия -

давление наддува -

расчетная высота -

Прототип двигателя - АИ-14.

1.2 Выбор дополнительных исходных данных

Коэффициент избытка воздуха. Принимаем

Топливо. Сорт применяемого топлива зависит от степени сжатия и давления наддува. В нашем случае наиболее подходящим является бензин EURO - 5 .