Тепловой расчет ДВС ВАЗ-2106 - Транспорт курсовая работа

Главная

Транспорт
Тепловой расчет ДВС ВАЗ-2106

Определение параметров и показателей рабочего цикла, основных размеров. Кинематический и динамический анализ, оценка прочностей деталей, расчет и компоновка систем, обслуживающих двигатель. Методика улучшения эксплуатационных и технических показателей.


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. Выбор и обоснование типа транспортного средства
3. Построение свернутой индикаторной диаграммы
4. Кинематический и динамический анализ
5. Конструирование и расчёт на прочность деталей двигателя
6. Расчёт элементов системы охлаждения
7 . Описание конструкции детали и системы
Целью данного курсового проекта является улучшение эксплуатационных и технических показателей вследствие применения более современных конструкционных материалов и улучшения тепловых процессов двигателя, а также повышение надёжности его работы, снижение токсичности отработанных газов и улучшение вибрационно-акустических качеств за счёт повышения уравновешенности масс кривошипно-шатунного механизма. В задачи проекта входит расчёт и определение параметров и показателей рабочего цикла, основных размеров, кинематический и динамический анализ, оценка прочности деталей, расчёт и компоновка систем, обслуживающих двигатель.
В курсовом проекте в качестве прототипа используется автомобиль ВАЗ-2106 легковой, с закрытым четырёхдверным кузовом, с передним расположением двигателя и задними ведущими колёсами, предназначен для перевозки пяти человек и багажа не более 50 кг. Автомобиль рассчитан для эксплуатации при температуре окружающей среды от минус 40 0 С до плюс 45 0 С.
На автомобиль устанавливается 4-цилиндровый карбюраторный двигатель с рядным вертикальным расположением цилиндров и верхним расположением распределительного вала рабочим объёмом 1,6 литра. Двигатель приводит в движение автомобиль и его оборудование. В таблице приведены основные показатели и параметры двигателя в сравнении с лучшими отечественными и мировыми аналогами.
Таким образом двигатель ВАЗ 2106 значительно отстаёт от аналогов и на мой взгляд требует значительной модернизации конструкции с целью дальнейшего повышения производительности, эффективных показателей, а также уменьшения выбросов вредных веществ в окружающую среду.
1 . В ыбор и обоснова ние типа транспортного средства
Тип транспортного средства - автомобиль ВАЗ-2106 легковой с закрытым четырёхдверным кузовом.
Грузоподъёмность (пассажировместимость) - 400 кг. (5чел.).
Область эксплуатации - Дороги с твёрдым покрытием.
Характеристики установленного двигателя:
минимально-устойчивая - 900 об/мин.
Определяем эксплуатационную мощность двигателя из условия обеспечения максимальной скорости движения.
=43 м/с - максимальная скорость автомобиля
т а = 1445 кг -- масса автомобиля
-- коэффициент суммарного сопротивления дороги. Принимаю
К В =0,2 -- коэффициент обтекаемости, Н с 2 /м 4
-- коэффициент учета силы инерции приведенных вращающихся масс
= 1,04+0,04 i k , где i k =1 -- передаточное число коробки передач
j a =0,2 -- ускорение автомобиля м/с 2
2 . Т епловой расчёт и тепловой баланс карбюраторного двигателя
Произвести расчет четырехтактного карбюраторного двигателя, предназначенного для легкового автомобиля. Эффективная мощность двигателя N е = 56 кВт при частоте вращения коленчатого вала п = 5400 об/мин. Двигатель четырехцилиндровый, i = 4 с рядным расположением. Система охлаждения жидкостная закрытого типа. Степень сжатия ? = 8,5.
При проведении теплового расчета для нескольких скоростных режимов обычно выбирают 3--4 основных режима. Для карбюраторных двигателей такими режимами являются:
режим минимальной частоты вращения n min =900 об/мин, обеспечивающий устойчивую работу двигателя;
режим максимального крутящего момента при n М = 3000 об/мин;
режим максимальной (номинальной) мощности при n N = 5400 об/мин;
режим максимальной скорости движения автомобиля при n max = 6000 об/мин;
С учетом приведенных рекомендаций и задания ( n N = 5400 об/ мин) тепловой расчет последовательно проводится для п = 900, 3000, 5400 и 6000 об/мин.
Топливо. В соответствии с заданной степенью сжатия ? = 8,5 можно использовать бензин марки АИ-93.
Средний элементарный состав и молекулярная масса топлива
С =0,855; Н =0,145 и m т = 115 кг/кмоль.
Параметры рабочего тела. Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива
Коэффициент избытка воздуха . Стремление получить двигатель достаточно экономичный и с меньшей токсичностью продуктов сгорания, которая достигается при ? ? 0,95 - 0,98, позволяет принять ? = 0,96 на основных режимах, а на режиме минимальной частоты вращения ? = 0,86.
Количество горючей смеси М 1 = ?L 0 + l/m т ; (1)
при п = 900 об/мин М 1 = 0,86 · 0,516+1/115 = 0,4525 кмоль гор. см/кг топл;
при п = 3000, 5400 и 6000 об/мин M 1 = 0,96 · 0,516+1/115= 0,5041 кмоль гор. см/кг топл.
Количество отдельных компонентов продуктов сгорания при К=0,5 и принятых скоростных режимах:
Общее количество продуктов сгорания
М 2 =0,0512+0,02+0,0625+0,01+0,3515=0,4952 кмоль пр. сг/кг топл.
Проверка: М 2 = 0,855/12 + 0,145/2 + 0,792 • 0,86 • 0,516 = 0,4952 кмоль пр. сг/кг топл;
М 2 = 0,0655 + 0,0057+0,0696 + 0,0029 + 0,3923 = 0,5360 кмоль пр. сг/кг топл.
Проверка: М 2 = 0,855/12 + 0,145/2 + 0,792 • 0,96 • 0,516 = 0,5360 кмоль пр. сг/кг топл.
Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания
При n = 900 об/мин = (1/0,4952) [0,0512 (39,123 + 0,003349t z ) + 0,02 (22,49 + 0,00143t z ) +0,0625 • (26,67 + 0,004438t z ) + 0,01 (19,678 + 0,001758t z ) + 0,3515 (21,951 + 0,001457t z )] =
= 24,298 + 0,002033t z кДж/(кмоль•град);
при n = 3000, 5400 и 6000 об/мин =(1/0,536) [0,0655 •(39,123 + 0,003349t z ) +0,0057• (22,49 + 0,00143t z ) + 0,0696 (26,67 + 0,004438t z ) + 0,0029 • (19,678 + 0,001758t z ) + 0,3923(21,951+ 0,001457t z )] = 24,656 + 0,002077t z кДж/(кмоль•град).
Величина коэффициента использования теплоты ? z при п = 5600 и 6000 об/мин в результате значительного догорания топлива в процессе расширения снижается, а при т = 900 об/мин ? z интенсивно уменьшается в связи с увеличением потерь тепла через стенки цилиндра и неплотности между поршнем и цилиндром. Поэтому при изменении скоростного режима ? z ориентировочно принимается в пределах, которые имеют место у работающих карбюраторных двигателей:
Температура в конце видимого процесса сгорания
При n = 900 об/мин 0,82 • 74126 + 21,9374 • 477 = 1,08979 • (24,298 + 0,002033t z )t z , или
T z =t z +273=2325,910974+273=2598,91 K;
при n = 3000 об/мин 0,92 • 78642 + 21,958 • 480 = 1,06053 • (24,656 + 0,002077t z )t z , или , откуда
при n = 5400 об/мин 0,91 • 78390 + 21,9627 • 480 = 1,0603 • (24,656 + 0,002077t z )t z , или
при n = 6000 об/мин 0,89 • 78179 + 21,978 • 483 = 1,0602 • (24,656 + 0,002077t z )t z , или
Максимальное давление сгорания теоретическое
При n = 900 об/мин р z = 1,868802·1,08979·2599/750=7,057 МПа;
при n = 3000 об/мин р z = 1,812369·1,06053·2873/753=7,333 МПа;
при n = 5400 об/мин р z = 1,6189·1,06034·2847/752=6,4988 МПа;
при n = 6000 об/мин р z = 1,5542·1,0602·2802/756=6,10706 МПа;
Максимальное давление сгорания действительное
Процессы расширения и выпуска. Средний показатель адиабаты расширения k 2 определяется по номограмме при заданном ? =8,5 для соответствующих значений ? и Т z , а средний показатель политропы расширения n 2 оценивается по величине среднего показателя адиабаты:
Давление и температура в конце процесса расширения
При n = 900 об/мин р b = 7,05749/8,5 1,26 = 0,4759 МПа и Т b = 2599/8,5 1,26 -1 = 1490 К;
при n = 3000 об/мин р b = 7,333/8,5 1,251 = 0,5042 МПа и Т b = 2873/8,5 1,251 -1 = 1679 К;
при n = 5400 об/мин р b = 6,4988/8,5 1,251 = 0,4468 МПа и Т b = 2847/8,5 1,251 -1 = 1664,8 К;
при n = 6000 об/мин р b = 6,107/8,5 1,252 = 0,419 МПа и Т b = 2802/8,5 1,252 -1 = 1634 К;
Проверка ранее принятой температуры остаточных газов:
; , где ? -- погрешность расчета. На всех скоростных режимах температура остаточных газов принята в начале расчета достаточно удачно, так как ошибка не превышает 1,7%.
Индикаторные параметры рабочего цикла. Теоретическое среднее индикаторное давление
где коэффициент полноты диаграммы принят ? и = 0,96;
Индикаторный КПД и индикаторный удельный расход топлива
Эффективные показатели двигателя . Среднее давление механических потерь для карбюраторного двигателя с числом цилиндров до шести и отношением S/D?1
Предварительно приняв ход поршня S равным 80 мм, получим ? п.ср. = Sn/3 · 10 4 = 80 n/3 ·10 4 = =0,002667n м/с, тогда р м = 0,049 + 0,0152 * 0,002667n МПа, а на различных скоростных режимах:
Среднее эффективное давление и механический КПД
Эффективный КПД и эффективный удельный расход топлива:
Основные параметры цилиндра и двигателя. Литраж двигателя:
V л = 30?N e /(p e n) = 30 · 4 · 56/(0,8052 · 5400) = 1,545л.
V h = V л /i = 1,545/4 = 0,38625 л.
Диаметр цилиндра. Так как ход поршня предварительно был принят S = 80 мм, то
Окончательно принимается D == 79мм и S = 80 мм.
Основные параметры и показатели двигателя определяются по окончательно принятым значениям D и S:
ВЫВОД : основные данные полученные в тепловом расчёте при сравнение с характеристиками прототипа (см. таб.) позволяют сделать вывод о том что для дальнейших расчётов мы можем принять этот двигатель так как расхождение не превышает 10%.
4. П остроение индикаторной диаграммы
Индикаторную диаграмму строят для номинального режима работы двигателя, т. е. при N e = 56кВт и n = 5400 об/мин.
Масштабы диаграммы: масштаб хода поршня М s = 1 мм в мм; масштаб давлений М р = 0,05 МПа в мм.
Приведенные величины, соответствующие рабочему объему цилиндра и объему камеры сгорания:
Максимальная высота диаграммы (точка z)
Построение политроп сжатия и расширения аналитическим методом:
Расстояние точек от в.м.т. (AX), мм
Параметры внешней скоростной характеристики
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 процессов впуска, сжатия, сгорания, расширения. Построение индикаторной диаграммы. Определение индикаторных и эффективных показателей цикла. Определение основных размеров двигателя. Кинематические соотношения кривошипно-шатунного механизма. курсовая работа [1,1 M], добавлен 27.02.2012
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. курсовая работа [799,1 K], добавлен 20.05.2011
Расчет индикаторных тепловых характеристик и динамических показателей рабочего цикла двигателя. Определение размеров поршня: диаметр, ход и радиус кривошипа. Построение графиков составляющих и суммарных набегающих тангенциальных сил и крутящих моментов. курсовая работа [367,1 K], добавлен 03.06.2014
Определение параметров конца впуска, сжатия, сгорания и расширения: температуры и давления газов в цилиндре, эффективных показателей двигателя и размеров его цилиндров. Методика динамического расчёта автомобильного двигателя. Расчет поршневой группы. курсовая работа [180,8 K], добавлен 11.12.2013
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
Исходные данные для теплового расчета поршневого двигателя внутреннего сгорания. Тепловой, динамический расчет и определение размеров двигателя. Порядок выполнения вычислений параметров поршневого двигателя. Описание устройства воздушного фильтра. курсовая работа [1,1 M], добавлен 11.09.2009
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



Тепловой расчет ДВС ВАЗ-2106 курсовая работа. Транспорт.
Контрольная работа: Договор транспортной экспедиции
Курсовая работа по теме Анализ процесса реализации стратегии на предприятии ООО ТД 'КЖК-Казань'
Реферат по теме Открытие ресторана
Реферат: Жизнь и научные открытия А.Л.Лавуазье и К.Л.Бертолле
Реферат: Структура Федерального агентства специального строительства
Курсовая работа: Производство кормовых дрожжей на сахаросодержащих средах гидролизатах растительной биомассы
Реферат: Роль и место Библии в современном обществе
Реферат: Кадровый потенциал сектора исследований и разработок
Сочинение: Тема вины и возмездия в драме А. Н. Островского Гроза 2
Реферат: Микропроцессорные системы управления АМТС
Реферат: Проблемы переходного возраста
Гармония Человека И Природы Эссе
Реферат: Теория оптимального приема сигналов
Доклад: Badlands
Контрольная Работа По Технологии 7 Класс Мальчики
Реферат: Аполлон
Реферат: Анализ финансовых ресурсов предприятия
Статья: Психолого-педагогическое сопровождение адаптации студентов первого курса
Курсовая работа по теме Особенности концентрации внимания у взрослых и детей
Реферат Футболисты Победители Крупнейших Мировых Соревнований
Теория алгоритмов - Программирование, компьютеры и кибернетика методичка
Заключение договора этапы и защита прав конрагентов - Государство и право дипломная работа
Римско-католическая церковь в России: история и современность - История и исторические личности реферат