Реферат Тепловий розрахунок двигуна

Зміст

ЗАПРОВАДЖЕННЯ

1. ВИБІР ІОБОСНОВАНИЕИСХОДНЫХ ДАНИХ

2.ОПРЕДЕЛЕНИЕПАРАМЕТРОВСОСТОЯНИЯРАБОЧЕГОТЕЛА УХАРАКТЕРНЫХТОЧКАХИНДИКАТОРНОЙДИАГРАММЫ

2.1 ПРОЦЕСВПУСКА

2.2 ПРОЦЕССЖАТИЯ

2.3 ПРОЦЕССГОРАНИЯ

2.4ПРОЦЕС РОЗШИРЕННЯ

3.ИНДИКАТОРНЫЕ І ЕФЕКТИВНІПОКАЗАТЕЛИДВИГАТЕЛЯ

4.ОПРЕДЕЛЕНИЕДИАМЕТРАЦИЛИНДРА І ХОДУПОРШНЯ

5. ПОБУДОВУИНДИКАТОРНОЙДИАГРАММЫ

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ


ЗАПРОВАДЖЕННЯ

 

На наземному транспорті найбільшого поширення отримали двигуни внутрішнього згоряння. Ці двигуни відрізняються компактністю, високоїекономичностью, довговічністю і застосовують у всіх галузях народного господарства.

Нині особливу увагу приділяють зменшенню токсичності що викидаються у повітря шкідливі речовини та зниження рівня шуму роботи двигунів.

Специфіка технології виробництва двигунів і підвищення вимог до якості двигунів при зростаючу котячу обсязі їх виробництва, зумовили необхідність створення спеціалізованих моторних заводів. Успішне застосування двигунів внутрішнього згоряння, розробка досвідчених конструкцій і підвищення потужних і ступінь економічних показників відбуваються значною мірою завдяки дослідженням та розробці теорії робочих процесів в двигунах внутрішнього згоряння.

Виконання завдань із провадження й експлуатації транспортних двигунів жадає від фахівців глибоких знань робочого процесу двигунів, знання їх конструкцій і розрахунку двигунів внутрішнього згоряння.

Розгляд окремих процесів в двигунах та його розрахунок дозволяють визначити гадані показники циклу, міць і економічність, і навіть тиск газів, які унадпоршневом просторі циліндра, залежно від кута повороту колінчатого валу. За даними розрахунку можна встановити основні розміри двигуна (діаметр циліндра та перебіг поршня ) і перевірити на міцність його основні деталі.

 


1.  ВИБІР ІОБОСНОВАНИЕИСХОДНЫХ ДАНИХ

>ТАБЛИЦА 1. Параметри двигуна

Модель двигуна

Номінальна потужністьNe кВт.

Частота обертання розжарюваний валу n, >обр/мин

Кількість ірасолежение циліндрів

Ступінь стискування

>

Діаметр циліндра

D, мм

Хід поршня

P.S, мм

Робочий обсяг

>Vл, л

>Минимальни питома витрата палива

>ge, >г/кВт•ч

ВАЗ-2107 55,6 5600 >4-Р 8,5 76 66 1,197 313

По заданим параметрами двигуна зробити теплової розрахунок, визначити параметри стану робочого тіла, відповідні характерним точкам циклу, індикаторні й ефективні показники двигуна, діаметр циліндра та перебіг поршня, побудувати індикаторну діаграму. Тепловий розрахунок длякарбюраторного двигуна зробити для режиму максимальної потужність.

Під час проведення теплового розрахунку длякарбюраторного двигуна вибираємо такі параметри:

Тиск довкілля рпро = 0,1МПа

Температура довкілля Те = 293 До

Тиск залишкових газів р>r = 0,114МПа

Температура залишкових газівТr = 1050 До

Підігрівши свіжого заряду Т =20С

Коефіцієнт наповненняv = 0,8

Коефіцієнт надлишку повітря = 0,96

Відповідно до заданої ступенем стискування = 8,5 можна використовувати бензин АІ 93

Молекулярна маса палива: З = 0,855; М = 0,145;mt = 115 >кг/моль

>Низшая теплота згоряння:Нu =33,891*C+125,6*H-2,51*9*H= 44 >МДж/кг

Середній показникполитропни стискуванняn1 = 1,37

Середній показникполитропни розширенняn2 = 1,24

Коефіцієнт використання тепла = 0,9

теплової карбюраторний двигун індикаторний


2.ОПРЕДЕЛЕНИЕПАРАМЕТРОВСОСТОЯНИЯРАБОЧЕГОТЕЛА УХАРАКТЕРНЫХТОЧКАХИНДИКАТОРНОЙДИАГРАММЫ

2.1 ПРОЦЕСВПУСКА

Тиск наприкінці впуску

, де

- втрати тиску у результаті опору впускний системи та загасання швидкість руху заряду в циліндрі.

 де

> - коефіцієнт загасання швидкість руху заряду;

- коефіцієнт опору впускний системи;

– середня швидкість руху заряду в найменшомусечении впускний системи;

 - щільність заряду навпуске;

;

Коефіцієнт залишкових газів


Температура наприкінці впуску

2.2 ПРОЦЕССЖАТИЯ

Тиск наприкінці стискування:

Температура наприкінці стискування:

2.3 ПРОЦЕССГОРАНИЯ

Визначення теоретично необхідної кількості повітря за повної згорянні рідкого палива . Найкоротший кількість киснюОо , що слід підвести ззовні до палива до повного його окислення.

>кмольвоз/кгтопл

кгвозд/кгтопл, де


З, М, Про – масові частки вуглецю, водню і кисню в елементарному складі палива;

0,21 –объемное зміст кисню один кг повітря;

0,23 – масове зміст кисню один кг повітря;

Справжнє кількість молей свіжого заряду:

 де

 - насправді повітря, необхідне згоряння 1кг повітря.

 - молекулярна маса парів автомобільних бензинів.

Кількість молей продуктів згоряння, ,

Справжній коефіцієнт молекулярного зміни робочої суміші:

, де

- коефіцієнт молекулярного зміни займистою суміші.

Температура наприкінці видимого згоряння:

Температура кінця видимого згорянняТz длякарбюраторного двигуна<1 визначається з рівняння згоряння:


, де

> – коефіцієнт використання тепла;

 – теплопровідність палива;

- неповнота згоряння палива;

 і - середнімольниетеплоемкости при постійному обсязі робочої суміші і продуктів згоряння, значення середніхмольнихтеплоемкостей наближено визначаємо по формулам;

Визначаємо температуру наприкінці згоряння по рівнянню згоряння:

 ,

тоді одержимо :

 

Тиск наприкінці видимого згоряннякарбюраторного двигуна


Ступінь підвищення тиску

2.4ПРОЦЕС РОЗШИРЕННЯ

У процесі розширення відбувається перетворення теплової енергії в механічну, визначаємо по формулам:


3.  >ИНДИКАТОРНЫЕ І ЕФЕКТИВНІПОКАЗАТЕЛИДВИГАТЕЛЯ

Теоретичне середніиндикаторное тиск визначаємо за такою формулою:

Справжнє середніиндикаторное тиск:

, де

> – коефіцієнтскругления індикаторної діаграми для карбюраторних двигунів приймаємо рівним 0,96

>Индикаторний ККД циклу:

>Индикаторний питома витрата палива:

Середні тиск механічних втрат:

при ,

, де


Середні ефективне тиск:

Механічний ККД двигуна:

Ефективний ККД і досить ефективний питома витрата палива:


4.  >ОПРЕДЕЛЕНИЕДИАМЕТРАЦИЛИНДРА І ХОДУПОРШНЯ

Ставимо ставлення

Визначаємо робочий об'єм двигуна за такою формулою:

, де

> = 4 -тактность двигуна;

і = 4 - число циліндрів;

Обсяг одного циліндра:

Визначаємо діаметр та перебіг поршня:

Остаточно приймаємо: P.S = 66мм, D = 76мм.

Визначаємо номінальну потужність двигуна:


Двигун

N,

кВт

>Nн,

хв

>

D,

мм

P.S,

мм

>Vh,

л

>Vп,

м/с

>ge,

>г/кВтч

>Проектируемий 52,5 5600 8,5 76 66 1,267 12 254
Прототип 55,6 5600 8,5 76 66 1,197 12 313

Висновок: основні дані отримані в тепловому розрахунку при порівнювати з характеристиками прототипу дозволяють дійти невтішного висновку що для подальших розрахунків ми можемо прийняти цей двигун оскільки розбіжність вбирається у 10%.


5.  ПОБУДОВУИНДИКАТОРНОЙДИАГРАММЫ

>Индикаторную діаграму будують для номінального режиму роботи двигуна, т. е. при

>Ne = 52,5кВт іNн = 5600 об./хв.

Масштаби діаграми: масштаб ходу поршняМs = 1 мм в мм;

Масштаб тисків:Мр = 0,05 >МПа в мм.

Наведені величини, відповідні робочому обсягу циліндра й обсягом камери згоряння:

;

Максимальна висота діаграми (точкаz)

>Ординати характерних точок:

 

Побудоваполитроп стискування і аналітичним методом:

а)политропа стискування звідси

,


де

б)политропа розширення звідси

Результати розрахунку точокполитроп наведені у табл.

№ точок >OX, мм

>Политропа стискування >Политропа розширення

, мм

,МПа

, мм

,МПа

1 8,8 8,5 18,76 34,1 1,7 (точка з) 14,2 136,9 6,84 (точкаz)
2 9,3 8 17,39 31,6 1,58 13,2 127,8 6,39
3 10,7 7 14,35 26,1 1,3 11,14 107,4 5,36
4 14,9 5 9,12 16,6 0,83 7,39 71,28 3,56
5 18,7 4 6,68 12,1 0,6 5,58 53,7 2,68
6 24,9 3 4,51 8,2 0,41 3,91 37,7 1,88
7 37,4 2 2,58 4,7 0,23 2,36 22,77 1,138
8 49,86 1,5 1,74 3,1 0,15 1,653 15,93 0,796
9 74,8 1 1 1,82 >0,091(точка а) 1 >9,64(точка b) 0,482

 

Оскільки розраховуваний двигун доситьбистроходен n = 5600 об./хв., то фази газорозподілу встановлюємо з урахуванням отримання хорошою очищення від відпрацьованих газів і забезпеченнядозарядки. У зв'язку з цим початок відкриттявпускного клапана (точкаr) встановлюється за 18 до приходу поршня вВ.М.Т., а закриття (точка а) – через 60 після проходу поршнемН.М.Т.; початок відкриття випускного клапана (точка b) приймаємо за 55 до приходу поршня вН.М.Т., а закриття (точка а) – через 25 після проходу поршнемВ.М.Т. З огляду набистроходность двигуна, кут випередження запалювання приймаємо рівним 35, а період запалення1 = 5.

Відповідно до прийнятими фазами газорозподілу і кутом випередження запалювання визначають становище точокr', а', а", з',f і b' за такою формулою для переміщення поршня:

де — ставлення радіусакривошипа до довжини шатуна.

При побудові індикаторної діаграми попередньо приймається = 0,285.

Розрахунки координат точок >r', а', а", з',f і b' зведені в табл.

Позначення точок Становище точок

Відстань точок відв.м.т. (>AX), мм

дов.м.т.

18 0,0626 2,06

післяв.м.т.

25 0,1194 3,9

післян.м.т.

60 1,5969 52,7

дов.м.т.

35 0,2279 7,5

дов.м.т.

30 0,1696 5,6

дон.м.т.

55 1,6686 55,06

Становище точки визначається за такою формулою:

 >МПа;

мм.

Справжнє тиск згоряння

 >МПа;

мм.

Поєднуючи плавними кривими точки >r з а', з' з з" і далі з >zбуд і кривою розширення, b' з b" (точка b" розташовується зазвичай між точками b і а) і лінією випуску >b"r'r, одержимоскругленную справжню індикаторну діаграму >ra'ac'fc">zбудb'b">r.


СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Колчин А.І., Демидів В.П. Розрахунок автомобільних і тракторних двигунів;учеб. посібник для вузів.; М.: Вищу школу, 1980.-400с.


Схожі реферати:

Навігація