Расчет двигателя внутреннего сгорания - Транспорт курсовая работа

Главная

Транспорт
Расчет двигателя внутреннего сгорания

Тепловой расчет ДВС автомобиля КамАЗ-740, анализ основных параметров. Определение индикаторных показателей рабочего цикла; расчет процесса впуска, сжатия, сгорания, расширения. Оценка влияния продолжительности сгорания на эффективность рабочего цикла.


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.

1. Анализ основных параметров двигателя прототипа
2. Определение индикаторных показателей рабочего цикла прототипа двигателя
2.1 Определение индикаторных показателей рабочего цикла прототипа двигателя
2.2 Определение индикаторных показателей рабочего цикла рассчитываемого двигателя
7. Определение индикаторных показателей цикла
8. Определение эффективных показателей цикла
9. Определение экономических показателей
10. Оценка влияния продолжительности сгорания на индикаторные показатели рабочего цикла
Основными задами курса является улучшение показателей топливной экономичности, повышение мощности двигателей и крутящего момента, снижение показателей токсичности двигателя.
Выполнение данных задач требует от специалистов, связанных с производством и эксплуатацией автомобильных и тракторных двигателей, глубокого знания теории, конструкции и расчета двигателей внутреннего сгорания.
В основе теплового расчета двигателей внутреннего сгорания заложены представления о закономерном характер скорости сгорания топлива. Тепловой расчет двигателя позволяет определить индикаторный и эффективные показатели и основные показатели и основные размеры цилиндров проектируемого двигателя.
При выполнении теплового расчета студенты углубляют свои знания по теории рабочего цикла и приобретают практические навыки в выборе исходных данных в проведении расчетов.
на курсовую работу по теории рабочих процессов двигателей
1. Тема курсовой работы - «Расчет двигателя внутреннего сгорания» 2/+10/0/4,6/17
- требуется увеличить эффективную мощность на 10 кВт;
- увеличить частоту вращения двигателя не требуется;
- модернизация осуществляется путем увеличения рабочего объёма цилиндра;
- требуется оценить влияние угла опережения воспламенения на показатели рабочего процесса.
1. Анализ основных параметров двигателя прототипа
КамАЗ-740 представляет собой четырехтактный восьмицилиндровый V-образный дизельный двигатель, с углом развала цилиндров 90°.
Частота вращения при номинальной мощности, мин -1 2600
Удельный расход топлива, г/кВт•ч 178
2. Определение индикаторных показателей рабочего цикла прототипа двигателя
2.1 Определение индикаторных показателей рабочего цикла прототипа двигателя
где N е - эффективная мощность, кВт;
V h - рабочий объём одного цилиндра, л;
n - номинальная частота вращения, мин -1 ;
где а, в - эмпирические коэффициенты [1, стр. 43], а = 0,04 и в = 0,0135;
Выбор исходных данных для теплового расчёта
Расчет выполняем применительно к использованию двигателя в нормальных атмосферных условиях:
1. Давление окружающей среды р 0 = 0,1013 МПа;
2. Давление перед впускными клапанами р к , учитывая относительно небольшие потери во впускной трассе, для двигателя без наддува можно принять равным атмосферному р к = р 0 = 0,1013 МПа;
3. Температура окружающей среды Т 0 = 293 К;
4. Температура свежего заряда перед впускными клапанами также может быть принята равной температуре окружающей среды Т к = Т 0 = 293 К;
5. Степень сжатия принимаем е = 17 [1];
6. Коэффициент наполнения з v для дизельных двигателей находится в пределах з v = 0,8…0,9. Примем з v = 0,86;
7. Для четырехтактных безнаддувных дизелей давление остаточных газов принимаем р r = 0,11 МПа [1];
8. Применительно к номинальному режиму работы температура остаточных газов Т r для четырехтактных дизельных двигателей колеблется в пределах 700…800 К, принимаем Т r = 750 К [1];
9. Величина подогрева свежего заряда от нагретых деталей двигателя ДТ зависит, главным образом, от типа двигателя и скоростного режима, для четырехтактных дизелей ДТ = 10…20 градусов, принимаем ДТ = 15 градусов;
10. Массовая доля углерода в топливе С = 0,855;
11. Массовая доля водорода в топливе Н = 0,13
12. Массовая доля кислорода в топливе О = 0,01
13. Коэффициент избытка воздуха принимаем = 1,8;
14. отношение радиуса кривошипа к длине шатуна л = R/L ш . л = 1/3,8 = 0,263 [1];
15. Средний показатель политропы сжатия n 1 выберем равным n 1 = 1,37[1];
16. Для принятого элементарного химического состава дизельного топлива полагаем низшую теплотворную способность Hu равной 42,5 МДж/кг.
17. Характер сгорания m в дизельных двигателях находится в пределах m = 0,03…3, примем m = 0,3;
18. Условная продолжительность сгорания ц z для дизелей находится в пределах 80…120 град. ПКВ. Примем ц z = 100 град. ПКВ;
19. Средний показатель политропы расширения n 2 выберем равным n 2 = 1,4;
20. Коэффициент использования теплоты ш учитывает потери теплоты в стенки, на перетекание газов, для дизельных двигателей ш = 0,8…0,9. Выбираем ш = 0,86;
21. Понижение температуры в охладителе надувочного воздуха ДТ охл . Так как охладитель надувочного воздуха отсутствует, примем ДТ охл = 0;
22. Показатель политропы сжатия воздуха в компрессоре примем n н = 1, т.к. компрессор отсутствует;
23. Угол опережения зажигания И выберем по номограмме, И = 10 град. ПКВ [1, стр. 23, рис. 2.1];
24. Шаг расчета процессов сжатия и расширения примем ;
25. Шаг расчета процесса сгорания примем .
2.2 Определение индикаторных показателей рабочего цикла рассчитываемого двигателя
где а, в - эмпирические коэффициенты ([1] стр.43), а = 0,04 и в=0,0135;
Давление рабочего тела в конце такта впуска:
р к - давление перед впускными клапанами, МПа;
Тк - температура перед впускными клапанами, МПа;
р r - давление остаточных газов, МПа;
Температура рабочего тела в конце впуска:
Ta = (293+15+0,0331•750)/(1+ 0,0331) = 322,1615 [K]
Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания одного килограмма ДТ:
Удельный объем рабочего тела в конце такта впуска:
Параметры рабочего тела в процессе сжатия определяются по уравнениям политропного процесса.
Текущие давления (с шагом Дб=10 град ПКВ):
где V - текущие значения удельного объема, определяемые по зависимости:
где у = S/r кинематическая функция перемещения поршня ([1],стр. 65);
Для дизельных двигателей с коэффициентом избытка воздуха больше единицы, д=1;
Тогда коэффициент эффективности сгорания:
где д - коэффициент выделения теплоты;
ш - коэффициент использования теплоты.
Общая удельная использованная теплота сгорания:
Максимальное значение химического коэффициента молекулярного изменения (при б<1)
Максимальное значение действительного коэффициента молекулярного изменения:
Давление в конце участка 1-2 (при к=1.29):
Коэффициент молекулярного изменения:
Приращение коэффициента молекулярного изменения:
Максимальная скорость нарастания давления газов:
Удельная работа газов в процессе сгорания:
Давление рабочего тела в конце расширения:
Температура рабочего тела в конце расширения:
Текущие величины давления и температуры:
Удельная работа в процессе расширения:
7. Определение индикаторных показателей цикла
Среднее индикаторное давление цикла:
Удельный индикаторный расход топлива:
8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЦИКЛА
Удельный эффективный расход топлива:
В результате увеличения рабочего объёма цилиндра с 1,356 л до 1,592 л. произошло повышение мощности двигателя с 154 кВт до 164,09 кВт. Удельный эффективный расход топлива повысился значительно. Считаю данное мероприятие нецелесообразным.
8.1 Определение мощностных показателей
n min =600 мин -1 ; n н =2600 мин -1 ;
Изменение среднего эффективного давления:
где р еМАХ - максимальное значение среднего эффективного давления по внешней характеристике:
где К м - коэффициент приспособляемости по крутящему моменту (К м =1,15);
р ен - среднее эффективное давление на номинальном режиме;
а р = Р ЕН (К м -1)/(n н -n м ) 2 =2,79•10 -7
n н ,n м - частоты вращения на номинальном и максимальном режиме работы (n н *0,7=n м );
8.2 Определение экономических показателей
К экономическим показателям двигателя относятся удельный эффективный расход топлива и эффективный КПД.
Эффективный удельный расход топлива:
где Gt - часовой расход топлива может быть найден:
Цикловой расход топлива можно допустить пропорциональным среднему индикаторному давлению:
где G ТЦН , р i Н - цикловой расход топлива и среднее индикаторное давление на номинальном режиме работы;
Величина циклового расхода на номинальном режиме:
Удельный эффективный расход топлива по скоростной характеристике, для карбюраторного двигателя:
G t = g e •N e / 1000, [кг/ч] (9.6)
8.3 Внешняя скоростная характеристика
Для оценки динамических качеств и экономичности проектируемого автомобиля необходимо знать внешнюю скоростную характеристику двигателя. Эту характеристику можно получить расчетным путем, используя результаты теплового расчета.
Внешняя характеристика определяется для интервала от минимальной частоты вращения вала до номинальной. Шаг расчета выбирается так, чтобы получить восемь расчетных режимов по характеристике. Для дизельных двигателей минимальная частота вращения выбирается из интервала 600-700 об/мин.
9. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ УСЛОВНОЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ СГОРАНИЯ НА ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОЕКТИРУЕМОГО ДВИГАТЕЛЯ
При уменьшении продолжительности сгорания происходит снижение максимального давления цикла, максимальной температуры цикла, удельного индикаторного расхода топлива. Индикаторная работа цикла, индикаторный КПД и среднее индикаторное давление цикла повышаются при уменьшении продолжительности сгорания. Исходное значение =100 град ПКВ считаю наиболее оптимальным для данного двигателя.
Рисунок 1. График зависимости доли сгоревшего топлива и отвлеченной скорости сгорания от угла поворота коленчатого вала в процессе сгорания
Рисунок 2 - График зависимости удельного эффективного расхода топлива и часового расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала
Рисунок 3 - График зависимости эффективной мощности и крутящего момента от частоты вращения коленчатого вала
Рисунок 4 - График зависимости давления и температуры от угла поворота коленчатого вала в процессе сгорания
Рисунок 1- Индикаторная диаграмма двигателя в Р-V координатах
1. Фарафонтов М.Ф. Автомобильные двигатели: Учебное пособие для студентов-заочников.
2. Колчин А.И. Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. Пособие
для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1980. - 400с.
3. Вибе И.И. Теория двигателей внутреннего сгорания: Конспект лекции. - Челябинск: ЧПИ, 1974. - 252.
4. Теория рабочих процессов ДВС: Методические указания по выполнению курсовой работы/ Составители: Шароглазов Б.А., Кавьяров С.И. Челябинск: - ЧГТУ, 1997. - 12с.
5. Конструирование и расчет ДВС: Методические указания по курсовому проекту / Составители: Бунов В.М., Галичин В.Г. - Челябинск: ЧПИ, 1989. - 32с.
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
Тепловой расчет двигателя внутреннего сгорания. Расчет рабочего цикла двигателя, определение индикаторных и эффективных показателей рабочего цикла. Параметры цилиндра и тепловой баланс двигателя. Расчет и построение внешней скоростной характеристики. курсовая работа [220,0 K], добавлен 10.04.2012
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. курсовая работа [786,4 K], добавлен 22.03.2013
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
Определение свойств рабочего тела. Расчет параметров остаточных газов, рабочего тела в конце процесса впуска, сжатия, сгорания, расширения, выпуска. Расчет и построение внешней скоростной характеристики. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма. курсовая работа [1,5 M], добавлен 14.01.2018
Особенности определения основных размеров двигателя, расчет параметров его рабочего цикла, сущность индикаторных и эффективных показателей. Построение расчетной индикаторной диаграммы. Расчет внешнего теплового баланса и динамический расчет двигателя. курсовая работа [184,3 K], добавлен 23.07.2013
Расчет параметров рабочего процесса карбюраторного двигателя, индикаторных и эффективных показателей. Тепловой баланс двигателя внутреннего сгорания. Расчет и построение внешних скоростных характеристик. Перемещение, скорость и ускорение поршня. курсовая работа [115,6 K], добавлен 23.08.2012
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



Расчет двигателя внутреннего сгорания курсовая работа. Транспорт.
Реферат: Гнафия
Реферат по теме Трофические язвы
Курсовая работа по теме Податок на додану вартість і його роль в формуванні доходів бюджету
Курсовая работа: Управленческие решения по оптимизации кадрового состава банка
Придатки Кожи Сальные И Потовые Железы Реферат
Курсовая работа по теме Организация туристической деятельности подростков в условиях загородного детского оздоровительного центра
Курсовая работа по теме Разработка управленческих решений на предприятии
Тарас Коренной Старый Полковник Сочинение
Курсовая работа по теме Особенности управления качеством продукции на предприятии (на примере ОАО 'Хлебозавод №5')
Повышение Финансовой Грамотности Населения Диссертация
Лекция На Тему Конституционное Право Сша
Доклад по теме Управление персоналом в гостиничном бизнесе
Курсовая работа по теме Роль финансовых ресурсов предприятий в развитии территории
Реферат: Работодатели в социальном партнерстве регионального уровня (на примере Пермского края)
Рекреационные Ресурсы России Реферат
Курсовая Работа Типы Кшм Двс
Дипломная Маркетинга Территорий
Сочинение На Тему Внешний Вид Человека
Дипломная Работа На Тему Психолого-Педагогические Условия Индивидуального Подхода К Художественно Одаренным Детям Старшего Дошкольного Возраста В Изобразительной Деятельности
Дипломная Работа На Тему Нанотехнологии В Машиностроении России
Оксикоричные кислоты - Биология и естествознание курсовая работа
Монтаж плит покрытия - Строительство и архитектура контрольная работа
Стерилизация. Виды. Методы - Медицина реферат