Рабочие процессы и энергетические установки - Транспорт курсовая работа

Главная

Транспорт
Рабочие процессы и энергетические установки

Тепловой расчет двигателя внутреннего сгорания, параметры окружающей среды и остаточных газов. Описание процессов впуска, сжатия, сгорания, расширения и выпуска. Индикаторные параметры рабочего цикла. Характеристика эффективных показателей двигателя.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

2. Параметры окружающей среды и остаточных газов
7. Индикаторные параметры рабочего цикла
8. Эффективные показатели двигателя
Расчет параметров рабочего процесса ДВС
Число оборотов коленчатого вала: 6300 об/мин
Число цилиндров: 8, v-образное расположение цилиндров
В соответствии с исходными данными в качестве топлива выбираем ДТ. Используя справочные данные, определяется элементарный состав топлива:
Определяется низшая теплота сгорания, используя формулу Д.И.Менделеева:
где: W - количество водяных паров в продуктах сгорания массовой или объемной единицы топлива, т.о.:
Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива определяется по формулам:
где: 0,23 - массовое содержание кислорода в 1 кг воздуха;
0,21 - объемное содержание кислорода в 1 кмоль воздуха;
Возможность применения электронного управления системой питания рассчитываемого двигателя и стремления получить двигатель повышенной литровой мощности позволяет выбрать значение коэффициента избытка воздуха для двигателя, обеспечивающее максимальную скорость сгорания и достаточную экономичность. Т.к. рассчитываемый двигатель является бензиновым, то значение коэффициента избытка воздуха следует выбирать из заданного промежутка: , примем: .
Количество рабочей смеси при заданном коэффициенте избытка воздуха вычисляется по формуле:
где: m т - молекулярная масса паров топлива. Значение молекулярной массы паров топлива для бензиновых топлив находится в интервале:
Количество отдельных компонентов продуктов сгорания K=0.47, где K - постоянная величина, зависящая от отношения количества водорода к окиси углерода, содержащихся в продуктах сгорания.
При неполном сгорании топлива (б<1, примем б=0,92) продукты сгорания представляют собой смесь окиси углерода, углекислого газа, водяного пара, свободного водорода и азота.
Содержание отдельных компонентов продуктов неполного сгорания жидкого топлива определяется по формулам:
Проверка: общее количество продуктов неполного сгорания жидкого топлива определяется по формуле:
2. Параметры окружающей среды и остаточных газов
Двигатель будет работать с наддувом, согласно исходных данных, поэтому давление окружающей среды выбирается р о = 0,1 Мн/м 2 кг/см 2 , а температура Т 0 = 295° К.
Температура воздуха после компрессора:
В цилиндре двигателя перед началом процесса наполнения всегда содержится некоторое количество остаточных газов, находящихся в объеме Vc камеры сгорания.
В зависимости от типа двигателя, степени сжатия, числа оборотов, нагрузки и коэффициента избытка воздуха принимается значение температуры остаточных газов, которая для бензина - Т r =900-1100 К. Окончательно принимается .
1). Учитывая высокое число оборотов и желание получить хорошее наполнение цилиндра температура подогрева свежего заряда принимается для, бензинового двигателя: ?Т=5 0 -7 0 , примем ?Т=6 0 .
2). Плотность заряда на впуске определяется по формуле:
где: В - удельная газовая постоянная (В=287 Дж/). Таким образом,
3). Потери давления ?p а за счет сопротивления впускной системы и затухания скорости движения заряда в цилиндре при некотором допущении можно определить из уравнения Бернулли:
Таким образом, рассчитанная величина имеет значение, примерно совпадающее со значением, полученным опытным способом.
4). Определим давление в конце впуска по формуле:
5). Величина коэффициента остаточных газов г r определяет качество очистки цилиндров от продуктов сгорания. С увеличением г r уменьшается количество свежего заряда, которое может поступить в цилиндр двигателя в процессе впуска.
Коэффициент остаточных газов для четырехтактных двигателей определяется по формуле:
Т k - температура воздуха после компрессора, таким образом определяют величину коэффициента остаточных газов:
6). Температура в конце впуска с достаточной степенью точности определяют на основании уравнения баланса теплоты
где: - количество теплоты, внесенное свежим зарядом, с учетом подогрева заряда от стенок;
- количество теплоты, заключающееся в остаточных газах;
- количество теплоты, заключающееся в рабочей смеси.
Величина Т а в основном зависит от температуры рабочего тела, коэффициента остаточных газов, степени заряда и в меньшей степени - от температуры остаточных газов.
7). Коэффициент наполнения определим по формуле для четырехтактных двигателей без учета продувки и дозарядки цилиндра:
Величина коэффициента наполнения в основном зависит от тактности двигателя, степени его быстроходности и совершенства системы газораспределения.
1). Согласно номограмме для определения показателя адиабаты сжатия средний показатель адиабаты сжатия k 1 при ?=10,5 и Т a =399,407 К имеет значение: k 1 1,359.
Величина среднего показателя политропы сжатия (n 1 ) устанавливается по опытным данным в зависимости от числа оборотов двигателя, степени сжатия, размеров цилиндра, теплообмена и других факторов. Однако, учитывая, что процесс сжатия протекает достаточно быстро (0,015-0,005 сек на номинальном режиме), суммарный теплообмен между рабочим телом и стенками цилиндра за процесс сжатия получается незначительным и величина n 1 может быть оценена по среднему показателю адиабаты сжатия k 1 .
2). Учитывая быстроходность рассчитываемого дизельного двигателя, принимают:
3). Давление и температура в конце процесса сжатия определяются из уравнения политропы с постоянным показателем n 1 :
4). Среднюю мольную теплоемкость в конце сжатия свежей смеси определяется согласно справочным данным, выбрав из таблицы 7 значение, из интервала температур от 0 до 1500 С для воздуха.
А). Средняя мольная теплоемкость свежей смеси:
Б). Средняя мольная теплоемкость остаточных газов в конце сжатия определяется по таблице 9 (согласно справочным данным) и равна:
В). Средняя мольная теплоемкость рабочей смеси:
1). Коэффициент молекулярного изменения горючей смеси:
2). Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:
3). Количество теплоты, потерянное вследствие неполноты сгорания топлива:
4). Теплота сгорания рабочей смеси:
5). Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания:
6). Коэффициент использования тепла:
Тепловой баланс можно записать в более краткой форме в виде уравнений:
-- коэффициент использования тепла на участке видимого сгорания.
Коэффициент о z выражает долю низшей теплоты сгорания топлива, используемую на повышение внутренней энергии газа (U z --U с ) и на совершение работы L cz .
U z -- внутренняя энергия газов в конце видимого сгорания, кДж;
U с -- внутренняя энергия рабочей смеси в конце сжатия, кДж;
L cz -- тепло, идущее на работу расширения газов от точки с до точки z(для двигателей с воспламенением от искры L cz = 0), кДж.
Для расчета величину коэффициента использования тепла принимается на основе экспериментальных данных.
Для бензиного двигателя примем о z =0,9 (согласно таблицы № 10 справочных данных).
7). Температура в конце видимого процесса сгорания:
Значение догорание бензинного топлива в процессе расширения при n=5800 об/мин будет снижать величину о z но использовать обогащение смеси (б=0,92), обеспечивающей максимальную скорость сгорания, будет несколько уменьшать процессе догорания. Учитывая эти факторы, можно принять о z =0,9.
где H раб.см -- теплота сгорания рабочей смеси.
8). Максимальное давление сгорания:
Для бензиновых двигателей, работающих по циклу с подводом тепла при V = const
9). Степень предварительного расширения определяется по формуле:
Значения температуры и давления конца сгорания для современных двигателей при работе с полной нагрузкой принимаются и .
1). Используя номограмму для определения показателя адиабаты расширения k 2 для дизельного двигателя, определим его значение: при T z =2295К и б=0,92: k 2 =1,2575.
2). Значение показателя политропы расширения (n 2 ) принимаем на основе анализа индикаторных диаграмм. Согласно справочным данным для бензиновых двигателей: n 2 =1,231,30, принимаем n 2 =1,25.
3). Значения давления и температуры в конце процесса расширения. Согласно формулам политропического процесса для бензиновых двигателей:
Примерные значения p b и T b для современных двигателей без наддува (на номинальном режиме), попадают в интервалы, приведенные в методических указаниях. Проверяется значение ранее принятой температуры остаточных газов по формуле:
7. Индикаторные параметры рабочего цикла
Рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания характеризуется средним индикаторным давлением, индикаторной мощностью и к.п.д.
1). Теоретическое среднее индикаторное давление для бензинного двигателя с искровым зажиганием, работающего по циклу с подводом тепла при V=const:
Уменьшение теоретического среднего индикаторного давления вследствие отклонения действительного процесса от расчетного цикла оценивается коэффициентом полноты диаграммы ц и и величиной среднего давления насосных потерь ?р i .
Коэффициент полноты диаграммы принимается для дизельных двигателей ц и =0,940,97. Принимаем ц и =0,95
3). Индикаторная мощность: Индикаторная мощность двигателя (N i ) - работа, совершаемая газами внутри цилиндров в единицу времени.
Для многоцилиндрового двигателя определяется по формуле:
где: p i - среднее индикаторное давление, Мн/м 2 ;
V h - рабочий объем одного цилиндра, л (дм 3 );
n - число оборотов коленчатого вала, об/мин;
Индикаторный к. п. д. з i характеризует степень использования в действительном цикле теплоты топлива для получения полезной работы и представляет собой отношение теплоты, эквивалентной индикаторной работе цикла, ко всему количеству теплоты, внесенной в цилиндр с топливом.
Для бензиновых двигателей, работающих на жидком топливе:
5). Индикаторный удельный расход жидкого топлива определяется по уравнению:
8. Эффективные показатели двигателя
Параметры, характеризующие работу двигателя, отличаются от индикаторных наличием необходимых затрат полезной работы на преодоление различных механических сопротивлений (трение в кривошипно-шатунном механизме, приведение в действие вспомогательных механизмов и нагнетателя и др.) и на совершение процессов впуска и выпуска.
1). Среднее давление механических потерь:
Потери на преодоление различных сопротивлений оцениваются величиной мощности механических потерь или величиной работы, соответствующей мощности механических потерь, отнесенной к единице рабочего объема цилиндра. Согласно эмпирическим данным среднее давление механических потерь для дизелей с вихревыми камерами:
где средняя скорость поршня для транспортных дизелейv п.ср = 9?12м/сек, таким образом:
Среднее эффективное давление р е представляет собой отношение эффективной работы на валу двигателя к единице рабочего объема цилиндра.
При расчетах двигателей среднее эффективное давление р е определяется по среднему индикаторному давлению:
С ростом среднего эффективного давления улучшаются условия использования рабочего объема цилиндра, что дает возможность создавать более легкие и компактные двигатели.
3). Механический КПД определяется по формуле:
5). Эффективный КПД з е и эффективный удельный расход топлива g e характеризуют экономичность работы двигателя:
6). Эффективный расход жидкого топлива:
Если задана эффективная мощность двигателя и выбрана величина S/D, то основные конструктивные параметры двигателя (диаметр цилиндра и ход поршня) определяют следующим образом:
Дизели, как правило, выполняются с отношением хода поршня к диаметру цилиндра S/D>1. Однако уменьшение S/D для бензина, так же как и для карбюраторного двигателя, снижает скорость поршня и повышает з м . В связи с этим целесообразно принять S/D= 0,85
Принимается - D = 76 мм, S = 65 мм.
По окончательно принятым значениям D и S определим основные параметры двигателя:
Тепловой расчет двигателя внутреннего сгорания. Параметры рабочего тела и остаточных газов. Процессы впуска, сжатия, сгорания, расширения и выпуска. Внешние скоростные характеристики, построение индикаторной диаграммы. Расчет поршневой и шатунной группы. курсовая работа [4,2 M], добавлен 17.07.2013
Общие сведения об автомобиле ЯМЗ-236. Тепловой расчет и внешняя скоростная характеристика двигателя. Сущность процессов впуска, сжатия, сгорания, расширения и выпуска. Индикаторные параметры рабочего цикла двигателя. Конструкторский расчет его деталей. курсовая работа [539,1 K], добавлен 07.12.2011
Техническая характеристика двигателя внутреннего сгорания. Тепловой расчет рабочего цикла и свойства рабочего тела. Процессы выпуска, сжатия, сгорания, расширения и проверка точности выбора температуры остаточных газов, построение индикаторной диаграммы. курсовая работа [874,5 K], добавлен 09.09.2011
Выбор расчетных режимов автомобильного двигателя. Топливо. Параметры рабочего тела, окружающей среды и остаточные газы. Процесс пуска, сжатия, сгорания, расширения, выпуска. Индикаторные параметры рабочего цикла. Эффективность параметров двигателя. курсовая работа [131,1 K], добавлен 05.11.2008
Частота вращения коленчатого вала. Выбор топлива. Средний элементарный состав бензинового топлива. Процессы впуска, сжатия, сгорания, расширения и выпуска. Индикаторные и эффективные параметры рабочего цикла. Основные параметры цилиндра и двигателя. курсовая работа [905,1 K], добавлен 28.01.2015
Параметры окружающей среды и остаточные газы. Процессы впуска, сжатия, сгорания и расширения четырехтактного шестицилиндрового двигателя ЯМЗ-236. Параметры рабочего тела. Построение индикаторной диаграммы. Температура подогрева свежего заряда. курсовая работа [347,5 K], добавлен 25.03.2013
Произведение теплового расчета топлива, параметров рабочего тела, окружающей среды, остаточных газов, процессов впуска, сжатия, сгорания, расширения, эффективных показателей цилиндра. Построение внешней скоростной характеристики бензинового двигателя. дипломная работа [532,0 K], добавлен 18.04.2010
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Рабочие процессы и энергетические установки курсовая работа. Транспорт.
Реферат: по Экономике на тему
Курсовая работа: Правовое регулирование государственной службы в Российской Федерации
Реферат: Архитектура Руси в 14-16 вв. Скачать бесплатно и без регистрации
Формы Социальной Работы Реферат
Реферат На Тему Основные Типы Государств
Сочинения Я Наследник Великой Страны
Эссе По Обществознанию 6 Баллов
Эссе Начало Правления Николая 2
Реферат по теме Конституционное право на образование
Доклад по теме Формы существования национального русского языка: русский литературный язык, просторечия, диалекты, ...
Реферат: Методические рекомендации по преподаванию географии в 6-11 классах на 2009-2010 учебный год Е. Л. Грицювене
Реферат по теме Иранские беженцы в странах СНГ
Книга: Яблочный уксус 2
Дипломная работа по теме Вибродиагностика промышленного оборудования с применением искусственных нейронных сетей
Реферат по теме Облік операцій з давальницькою сировиною
Реферат по теме Бартоломе Эставан Мурильо.
Курсовая работа: Исследование системы управления организации на примере ОАО "Тамбовполимермаш"
Контрольная работа по теме Нерыбные морские продукты. Икра
Курсовая работа: Электронные инновации в банковском бизнесе. Скачать бесплатно и без регистрации
Эссе Человек В Обществе Кратко
Разработка логической игры "Пятнашки" - Программирование, компьютеры и кибернетика курсовая работа
Недостаточность трехстворчатого клапана у лошади - Медицина курсовая работа
Фізичні та хімічні властивості і методи дослідження рисової крупи - Кулинария и продукты питания курсовая работа