Реферати українською » Транспорт » Розрахунок двигуна внутрішнього згоряння


Реферат Розрахунок двигуна внутрішнього згоряння

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Зміст

Запровадження

Завдання

1. Аналіз основних параметрів двигуна прототипу

2. Визначення індикаторних показників робочого циклу прототипу двигуна

2.1 Визначення індикаторних показників робочого циклу прототипу двигуна

2.2 Визначення індикаторних показників робочого циклурассчитиваемого двигуна

3. Розрахунок процесу впуску

4. Розрахунок процесу стискування

5. Розрахунок процесу згоряння

6. Розрахунок процесу розширення

7. Визначення індикаторних показників циклу

8. Визначення ефективних показників циклу

9. Визначення економічних показників

10. Оцінка впливу тривалості згоряння на індикаторні показники робочого циклу

Література

Додаток


ЗАПРОВАДЖЕННЯ

Основними задами курсу є поліпшення показників паливної економічності, підвищення потужності двигунів ікрутящего моменту, знижуються показники токсичності двигуна.

Виконання даних завдань жадає від фахівців, що з виробництвом і які експлуатацією автомобільних і тракторних двигунів, глибокого знання теорії, конструкції і розрахунку двигунів внутрішнього згоряння.

У основі теплового розрахунку двигунів внутрішнього згоряння закладено ставлення до закономірний характер швидкості згоряння палива. Тепловий розрахунок двигуна дозволяє визначити індикаторний й ефективні показники й захопити основні показники й освоєно основні розміри циліндрів проектованого двигуна.

За виконання теплового розрахунку студенти поглиблюють знання з теорії робочого циклу і підлітків набувають практичні навички у виборі вихідних даних у проведенні розрахунків.


ЗАВДАННЯ

на курсову роботу з теорії робочих процесів двигунів

студента групи АТ – 441

1. Тема курсової роботи – «Розрахунок двигуна внутрішнього згоряння» 2/+10/0/4,6/17

2. Вихідні дані на роботу:

- двигун прототип –КамАЗ-740;

- потрібно збільшити ефективну потужність на 10 кВт;

- збільшити частоту обертання двигуна непотрібен;

- модернізація здійснюється шляхом збільшення робочого обсягу циліндра;

- потрібно оцінити вплив кута випередження запалення на показники робочого процесу.


1. Аналіз основних параметрів двигуна прототипу

>КамАЗ-740 є чотиритактний восьмициліндровий V-подібний дизельний двигун, з кутом розвалу циліндрів 90°.

Технічна характеристика:

МаркаКамАЗ-740

Ефективна потужність, кВт 154

Частота обертання за номінальної потужності, хв-1 2600

Питома витрати,г/кВтч 178

Діаметр циліндра, мм 120

Хід поршня, мм 120

Робочий обсяг циліндрів, л 10,85

Ступінь стискування 17


2. Визначення індикаторних показників робочого циклу прототипу двигуна

2.1 Визначення індикаторних показників робочого циклу прототипу двигуна

Середнє ефективне тиск:

 (2.1)

де Nе – ефективна потужність, кВт;

> –тактность двигуна;

Vh – робочий об'єм одного циліндра, л;

n – номінальна частота обертання, хв-1;

і – число циліндрів.

;

Тиск механічних втрат:

 (2.2)

де а – емпіричні коефіцієнти [1, стор. 43], а = 0,04 й у = 0,0135;

Зп – середня швидкість поршня;

 м/с (2.3)


тоді

рм = 0,04+0,0135∙10,4 = 0,1804;

Середнєиндикаторное тиск:

рі = рм + рe,МПа (2.4)

рі = 0,655+0,1804 = 0,8354;

>Индикаторная потужність:

кВт (2.5)

;

>Индикаторний витрати:

>г/кВтч (2.6)

Вибір вихідних даних для теплового розрахунку

Розрахунок виконуємо стосовно використанню двигуна в нормальних атмосферних умовах:

1. Тиск довкілля р0 = 0,1013МПа;

2. Тиск передвпускними клапанами рдо, враховуючи відносно невеликі втрати у впускний трасі, для двигуна без наддуву можна взяти рівним атмосферному рдо = р0 = 0,1013МПа;

3. Температура довкілля Т0 = 293 До;

4. Температура свіжого заряду передвпускними клапанами також може бути прийнята рівної температурі довкілля Тдо = Т0 = 293 До;

5. Ступінь стискування приймаємо = 17 [1];

6. Коефіцієнт наповненняv для дизельних двигунів у межахv = 0,8…0,9. Приймемоv = 0,86;

7. Длячетирехтактнихбезнаддувних дизелів тиск залишкових газів приймаємо р>r = 0,11МПа [1];

8. Що стосується номінальному режиму роботи температура залишкових газів Т>r длячетирехтактних дизельних двигунів коливається не більше 700…800 До, приймаємо Т>r = 750 До [1];

9. Величина підігріву свіжого заряду від нагрітих деталей двигунаТ залежить, переважно, від типу двигуна і швидкісного режиму, длячетирехтактних дизелівТ = 10…20 градусів, приймаємоТ = 15 градусів;

10. Масова частка вуглецю палива З = 0,855;

11. Масова частка водню палива М = 0,13

12. Масова частка кисню палива Про = 0,01

13. Коефіцієнт надлишку повітря приймаємо a = 1,8;

14. ставлення радіусакривошипа до довжини шатуна =R/L. = 1/3,8 = 0,263 [1];

15. Середній показникполитропи стискування n1 виберемо рівним n1 = 1,37[1];

16. Для прийнятого елементарного хімічного складу дизельного палива вважаємо нижчутеплотворную здатністьHu рівної 42,5МДж/кг.

17. Характер згорянняm в дизельних двигунах у межахm = 0,03…3, приймемоm = 0,3;

18. Умовна тривалість згоряння>z для дизелів у межах 80…120 град.ПКВ. Приймемо>z = 100 град.ПКВ;

19. Середній показникполитропи розширення n2 виберемо рівним n2 = 1,4;

20. Коефіцієнт використання теплоти враховує втрати теплоти в стінки, на перетікання газів, для дизельних двигунів = 0,8…0,9. Вибираємо = 0,86;

21. Зниження температури вохладителенадувочного повітряТ>охл. Оскільки охолоджувачнадувочного повітря відсутня, приймемоТ>охл = 0;

22. Показникполитропи стискування повітря на компресорі приймемо nзв = 1,т.к. компресор відсутня;

23. Кут випередження запалювання виберемо пономограмме, = 10 град.ПКВ [1, стор. 23, рис. 2.1];

24. Крок розрахунку процесів стискування і приймемо ;

25. Крок розрахунку процесу згоряння приймемо .

2.2 Визначення індикаторних показників робочого циклурассчитиваемого двигуна

Середнє ефективне тиск:

Тиск механічних втрат:


де а – емпіричні коефіцієнти ([1]стр.43), а = 0,04 ів=0,0135;

Зп – середня швидкість поршня;

Зп = P.Sn/30, [м/с]

Зп = 0,12∙2600/30 = 10,4;

тоді

рМ = 0,09+0,0135∙10,4 = 0,1804;

>Индикаторное тиск:

рі = рм + рe, [>МПа]

рі=0.1804+0,5941=0,7745;

>Индикаторная потужність:

;

>Индикаторний витрати:


3. Розрахунок процесу впуску

Тиск робочого тіла наприкінці такту впуску:

, [>МПа](3.1)

де – ступінь стискування двигуна;

>v – коефіцієнт наповнення;

рдо – тиск передвпускними клапанами,МПа;

>Тк - температура передвпускними клапанами,МПа;

р>r – тиск залишкових газів,МПа;

Коефіцієнт залишкових газів:

 (3.2)

Температура робочого тіла наприкінці впуску:

Та = (>Тк+Т+Тr)/(1+), [До] (3.3)

>Ta = (293+15+0,0331750)/(1+ 0,0331) = 322,1615 [K]

Теоретично необхідну кількість повітря для згоряння одного кілограма ДП:

 (3.4)

Питома обсяг робочого тіла наприкінці такту впуску:

 (3.5)


4. Розрахунок процесу стискування

Параметри робочого тіла у процесі стискування визначаються по рівнянням політропної процесу.

Поточні тиску (з кроком=10 градПКВ):

 (4.1)

де V – поточні значення питомої обсягу, зумовлені по залежності:

 (4.2)

де =S/r кінематична функція переміщення поршня ([>1],стр. 65);

Таблиця 4.1

>Расчет процесу стискування

>, градПКВ

V, м3/кг

р,МПа Т, До
180 1,068 0,087 322,2
190 1,062 0,087 322,8
200 1,045 0,089 324,7
210 1,017 0,093 328
220 0,978 0,098 332,9
230 0,927 0,105 339,4
240 0,867 0,115 348
250 0,796 0,129 359,1
260 0,718 0,149 373,2
270 0,633 0,178 391
280 0,543 0,219 413,7
290 0,453 0,281 442,6
300 0,364 0,378 479,6
310 0,281 0,538 527,6
320 0,208 0,815 590,3
330 0,147 1,314 671,5
340 0,101 2,196 771,4
350 0,072 3,457 871.9

>Удельная робота стискування:

(4.3)

l>ay =

теплової параметр згоряння цикл


5. Розрахунок процесу згоряння

Для дизельних двигунів з коефіцієнтом надлишку повітря більше одиниці,=1;

Тоді коефіцієнт ефективності згоряння:

, (5.2)

де – коефіцієнт виділення теплоти;

> – коефіцієнт використання теплоти.

Загальна питома використана теплота згоряння:

 (5.3)

Максимальне значення хімічного коефіцієнта молекулярного зміни (при<1)

 , (5.4)

Максимальне значення дійсного коефіцієнта молекулярного зміни:


 (5.5)

;

Тиск наприкінці ділянки 1-2 (прик=1.29):

; (5.6)

Температура:

; (5.7)

Частка вигорілого палива:

; (5.8)

Коефіцієнт молекулярного зміни:

; (5.9)

>Приращение коефіцієнта молекулярного зміни:

; (5.10)


>Отвлеченная швидкість згоряння:

; (5.11)

Максимальна швидкість наростання тиску газів:

; (5.12)

Таблиця 5.1

Розрахунок процесу згоряння

> >, градПКВ

v2, м3/кг

v1, м3/кг

>Кv2

>Кv2-v1

>Кv1-v2

>p1,МПа

1 2 3 4 5 6 7 8
0 350 0,072 -- -- -- -- --
5 355 0,065 0,072 0,4589 0,3869 0,44332 3,456
10 360 0,063 0,065 0,44478 0,37978 0,3959 4,917
15 365 0,065 0,063 0,4589 0,3959 0,37978 6,286
20 370 0,072 0,065 0,50832 0,44332 0,3869 6,939
25 375 0,084 0,072 0,59304 0,52104 0,42432 6,77
30 380 0,101 0,084 0,71306 0,62906 0,49204 6,05
35 385 0,122 0,101 0,86132 0,76032 0,59106 5,126
40 390 0,147 0,122 1,03782 0,91582 0,71432 4,226
45 395 0,176 0,147 1,24256 1,09556 0,86182 3,451
50 400 0,208 0,176 1,46848 1,29248 1,03456 2,818
55 405 0,243 0,208 1,71558 1,50758 1,22548 2,316
60 410 0,281 0,243 1,98386 1,74086 1,43458 1,921
65 415 0,322 0,281 2,27332 1,99232 1,66186 1,611
70 420 0,364 0,322 2,56984 2,24784 1,90932 1,366
75 425 0,408 0,364 2,88048 2,51648 2,16184 1,172
80 430 0,453 0,408 3,19818 2,79018 2,42748 1,017
85 435 0,498 0,453 3,51588 3,06288 2,70018 0,892
90 440 0,543 0,498 3,83358 3,33558 2,97288 0,79
95 445 0,588 0,543 4,15128 3,60828 3,24558 0,707
100 450 0,633 0,588 4,46898 3,88098 3,51828 0,639

>p1(>Kv1-v2)

x2

>x=x2-x1

>2q>z>x

[9]+[12]

>p2,МПа

>1-2

T2, До

9 10 11 12 13 14 15 16
0 3,456 1,0025 883,3
1,53211392 0,1311 0,1311 0,3253 0,4328 4,917 1,0075 1108,3
1,9466403 0,2926 0,1614 0,4004 0,5109 6,286 1,013 1344,4
2,38729708 0,4437 0,1510 0,3746 0,4817 6,939 1,018 1529,1
2,6846991 0,5736 0,1299 0,3221 0,4057 6,77 1,022 1651,9
2,8726464 0,6799 0,1063 0,2637 0,3228 6,05 1,0255 1719,1
2,976842 0,7640 0,0840 0,2084 0,2499 5,126 1,0285 1743,2
3,02977356 0,8287 0,0646 0,1604 0,1987 4,226 1,0305 1737,3
3,01871632 0,8774 0,0486 0,1207 0,1604 3,451 1,032 1712
2,97414082 0,9133 0,0359 0,0891 0,1316 2,818 1,0335 1675
2,91539008 0,9395 0,0261 0,0648 0,1144 2,316 1,034 1631,8
2,83821168 0,9582 0,0187 0,0463 0,1016 1,921 1,0345 1585,9
2,75582818 0,9714 0,0132 0,0327 0,0923 1,611 1,035 1539,8
2,67725646 0,9806 0,0092 0,0228 0,0858 1,366 1,035 1494,9
2,60813112 0,987 0,0063 0,0157 0,0842 1,172 1,035 1452,1
2,53367648 0,9913 0,0043 0,0107 0,0820 1,017 1,035 1412
2,46874716 0,9943 0,0029 0,0072 0,0814 0,892 1,0355 1374,8
2,40856056 0,9962 0,0019 0,0048 0,0823 0,79 1,036 1340,6
2,3485752 0,9975 0,0013 0,0032 0,0825 0,707 1,036 1309,3
2,29462506 0,9984 0,0008 0,0021 0,0828 0,639 1,036 1280,7
2,24818092 0,9990 0,0005 0,0013 0,0834 0,582 1,032 1254,9

Таблиця 5.3

>

w0

v23/кг

v13/кг

v2-v1

>p2,МПа

>p1,МПа

>p/2 [5]∙[8]
0 0 0,072 0,072 3,456 1,728 0,124416
5 0,131 0,065 0,072 -0,007 4,917 3,456 4,1865 -0,02931
10 0,293 0,063 0,065 -0,002 6,286 4,917 5,6015 -0,0112
15 0,444 0,065 0,063 0,002 6,939 6,286 6,6125 0,013225
20 0,574 0,072 0,065 0,007 6,77 6,939 6,8545 0,047981
25 0,68 0,084 0,072 0,012 6,05 6,77 6,41 0,07692
30 0,764 0,101 0,084 0,017 5,126 6,05 5,588 0,094996
35 0,829 0,122 0,101 0,021 4,226 5,126 4,676 0,098196
40 0,877 0,147 0,122 0,025 3,451 4,226 3,8385 0,095963
45 0,913 0,176 0,147 0,029 2,818 3,451 3,1345 0,090901
50 0,94 0,208 0,176 0,032 2,316 2,818 2,567 0,082144
55 0,958 0,243 0,208 0,035 1,921 2,316 2,1185 0,074148
60 0,971 0,281 0,243 0,038 1,611 1,921 1,766 0,067108
65 0,981 0,322 0,281 0,041 1,366 1,611 1,4885 0,061029
70 0,987 0,364 0,322 0,042 1,172 1,366 1,269 0,053298
75 0,991 0,408 0,364 0,044 1,017 1,172 1,0945 0,048158
80 0,994 0,453 0,408 0,045 0,892 1,017 0,9545 0,042953
85 0,996 0,498 0,453
Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація