Тепловой расчёт двигателя
Расчёт параметров рабочего процесса двигателя: процесс впуска, сжатия, сгорания, расширения. Определение индикаторных и эффективных показателей двигателя. Расчёт литража и диаметра цилиндров двигателя, радиус кривошипа, длина шатуна и ход поршня.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.11.2015 |
| Размер файла | 39,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
14
________________________________________________________________________________________
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный
университет сервиса и экономики»
Кафедра: «Технология обслуживания транспортных средств»
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
По дисциплине:
«КОНСТРУКЦИЯ И ОСНОВЫ РАСЧЕТА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК»
На тему:
«ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ»
Санкт-Петербург
2015
СОДЕРЖАНИЕ
Задание
- 1. Расчет основных параметров рабочего процесса двигателя
- 1.1 Процесс впуска
- 1.2 Процесс сжатия
- 1.3 Процесс сгорания
- 1.4 Процесс расширения
- 2. Определение индикаторных и эффективных показателей двигателя
- 3. Определение основных геометрических параметров двигателя
- Литература
- ЗАДАНИЕ
- на контрольную работу
- Тема: Тепловой расчет двигателя
- ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
1. Тип двигателя: дизельный без турбонаддува.
2. Заводская марка двигателя - 8ЧН 26/26.
3. Ne = 1200 л.с.
4. Частота вращения коленчатого вала nе = 1000 об/мин.
5. ре = 158 кг/см2.
6. ge = 105 г/(л.с.·ч).
7. рz = 105 кг/см2.
8. Степень сжатия е = 18.
9. зм = 0,848.
10. рк = 2,28 кг/см2.
11. Степень повышения давления л = 1,35.
12. Давление окружающей среды ро = 0,10 МПа.
13. Температура окружающей среды То = 290 К
14. Коэффициент избытка воздуха б = 2,2.
15. Повышение температуры заряда на впуске ДТ = 20 К.
16. Коэффициент выделения тепла при сгорании топлива о = 0,80.
17. Коэффициент скругления индикаторной диаграммы х = 0,93.
18. Число цилиндров i = 8.
19. Рабочий объем одного цилиндра Vh = 4 л.
20. Расположение цилиндров - V-образное.
21. Количество тактов двигателя ф = 4.
22. Химический состав топлива:
· углерод С = 86 %;
· водород Н2 = 13 %;
· кислород О2 = 1 %.
1. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ДВИГАТЕЛЯ
1.1 Процесс впуска
Определяем давление газов в конце процесса впуска по формуле:
ра = ро - Дра = 0,10 - 0,01 = 0,09 МПа,
где
Дра = 0,10·р0 = 0,10·0,10 = 0,01 Мпа
- потери давления в процессе впуска.
Определяем температуру газов в конце процесса впуска по формуле:
316 К,
Где
1450 К
- температура газов в конце процесса выпуска;
Т'о = То + ДТ = 290 + 20 = 310 К
- температура подогрева свежего заряда;
рг = 1,20·ро = 1,20·0,10 = 0,12 Мпа
- давление остаточных газов в конце процесса выпуска.
Определяем коэффициент наполнения по формуле:
0,82.
1.2 Процесс сжатия
Определяем показатель политропы сжатия газов в цилиндрах двигателя по формуле:
1,30.
Определяем давление газов в конце процесса сжатия по формуле:
3,85 МПа.
Определяем температуру газов в конце процесса сжатия по формуле:
752 К.
1.3 Процесс сгорания
Определяем теоретическое количество воздуха в килограммах, необходимое для сгорания 1 кг топлива, по формуле:
14,45 кг/кг.
Определяем теоретическое количество воздуха в киломолях, необходимое для сгорания 1 кг топлива, по формуле:
0,50 кмоль/кг.
Определяем действительное количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг топлива, по формуле:
м1 = б . L0 = 2,2·0,50 = 1,10 кмоль.
Определяем коэффициент остаточных газов по формуле:
0,02.
Определяем количество киломолей остаточных газов по формуле:
мг = г·м1 = 0,02·1,10 = 0,02 кмоль.
Определяем количество киломолей газа, находящегося в цилиндре двигателя в конце процесса сжатия, по формуле:
мс = м1+ мг = 1,10 + 0,02 = 1,12 кмоль.
Определяем количество киломолей продуктов сгорания по формуле:
1,13 кмоль.
Определяем общее число киломолей продуктов сгорания и остаточных газов по формуле:
м z = м2 + мг = 1,13 + 0,02 = 1,15 кмоль.
Определяем действительный коэффициент молекулярного изменения продуктов сгорания по формуле:
1,03.
Определяем теплоемкость свежепоступившего заряда воздуха в цилиндр двигателя и участвующего в процессе сжатия по формуле:
22,07 кДж/(кмоль·К).
Определяем потери тепла в связи с неполнотой сгорания топлива по формуле:
ДНи =119600·L0·(1 - б) = 119600·0,50·(1 - 2,20) = -71760 кДж/кг .
Определяем низшую теплоту сгорания топлива по формуле:
Ни = 339С+ 1040Н - 109(О - S) = 33986 + 104013 - 109(1 - 0) = 42565 кДж/кг.
Определяем температуру газов в конце процесса сгорания из формулы:
Определяем давление газов в конце процесса сгорания по формуле:
рz = лрc = 1,35·4,07 = 5,49 МПа.
1.4 Процесс расширения
Определяем степень предварительного расширения газов по формуле:
1,67.
Определяем давление и температуру газов в конце процесса расширения по формуле:
0,32 МПа;
1020 К,
где коэффициент
10,78;
показатель степени n2 = 1,20.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДИКАТОРНЫХ И ЭФФЕКТИВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДВИГАТЕЛЯ
Определяем среднее индикаторное давление по формуле:
= 1,43 МПа.
Определяем среднее индикаторное давление действительного цикла по формуле:
pi = х·p'i - (рг - ра) = 0,93·1,43 - (0,12 - 0,095) = 1,30 МПа.
Определяем давление механических потерь по формуле:
рм = 0,095 + 1,6·10-6·ne = 0,095 + 1,6·10-6·1000 = 0,10 МПа.
Определяем среднее эффективное давление по формуле:
ре = рi - рм = 1,30 - 0,10 = 1,20 МПа.
Определяем механический КПД по формуле:
0,92.
Определяем индикаторный КПД по формуле:
0,93,
Где
1,20 кг/м3
- плотность воздуха при температуре и давлении окружающей среды.
Определяем эффективный КПД по формуле:
зе = зi·зм = 0,93·0,92 = 0,86.
Определяем индикаторную мощность двигателя по формуле:
346,50 кВт.
Определяем эффективную мощность двигателя по формуле:
Ne = Ni·зм = 346,50·0,90 = 311,85 кВт.
расчёт двигатель параметр
Определяем удельный и часовой расход топлива по формулам:
0,098 кг/(кВт·ч) = 98 г/(кВт·ч);
30,56 кг/ч.
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДВИГАТЕЛЯ
Определяем литраж двигателя по формуле:
31,18 л.
Определяем диаметр цилиндров двигателя по формуле:
0,222 м = 222 мм,
где коэффициент k = 1 принят по методическим указаниям.
Из стандартного ряда диаметров принимаем D = 160 мм.
Определяем ход поршня по формуле:
0,194 м = 194 мм.
Определяем радиус кривошипа по формуле:
97 мм.
Определяем длину шатуна по формуле:
388 мм.
ЛИТЕРАТУРА
1. Луканин В.Н. Двигатели внутреннего сгорания. Книга 2: Динамика и конструирование. М.: Высшая школа, 2007. - 400 с
2. Двигатели внутреннего сгорания / Под редакцией А.С. Орлина, М.Г. Круглова. М.: Машиностроение, 1990. - 289 с.
3. Возницкий И.В., Пунда А.С. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Том 2 СПб.: Моркнига, 2008. - 470 с.
4. Ржепецкий К.Л., Сударева Е.А. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Л.: Судостроение, 1984. - 168 с.
5. Чайнов Н.Д. Конструирование двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 2008. - 496 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Тепловой расчёт двигателя. Определение основных размеров и удельных параметров двигателя. Выбор отношения радиуса кривошипа к длине шатуна. Расчет индикаторных параметров четырехтактного дизеля. Динамика и уравновешивание двигателя внутреннего сгорания.
курсовая работа [396,0 K], добавлен 18.12.2015Расчет 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 03.06.2014Определение 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 11.12.2013Произведение 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 18.04.2010Расчет 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 23.08.2012Техническое описание двигателя КамАЗ. Рабочий процесс и динамика двигателя внутреннего сгорания, его скоростные, нагрузочные и многопараметровые характеристики. Определение показателей процесса наполнения, сжатия и сгорания, расширения в двигателе.
курсовая работа [303,6 K], добавлен 26.08.2015Модернизация двигателя внутреннего сгорания автомобиля ВАЗ-2103. Особенности конструкции двигателя: тип, степень сжатия, вид и марка топлива. Тепловой расчет, коэффициент теплоиспользования. Расчет механических потерь и эффективных показателей двигателя.
курсовая работа [452,2 K], добавлен 30.09.2015Тепловой расчет рабочего цикла. Процессы впуска, сжатия, сгорания и расширения. Эффективный расход топлива. Составление теплового баланса двигателя. Построение индикаторной диаграммы. Анализ внешней скоростной характеристики. Расчёт системы охлаждения.
курсовая работа [178,6 K], добавлен 19.11.2014Тепловой 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 20.05.2011Тепловой 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 22.03.2013Тепловой 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 10.04.2012Определение 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 14.01.2018Особенности 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 23.07.2013Общие 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 07.12.2011Тепловой расчёт эффективных показателей карбюраторного двигателя ВАЗ 2106. Удельный эффективный расход топлива, среднее давление, КПД. Расчёт элементов системы охлаждения. Целесообразность использования двигателя в качестве привода легковых автомобилей.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 29.05.2009Выбор главных двигателей и параметров, определение суммарной мощности. Теплота сгорания топлива. Процесс наполнения, сжатия, сгорания, расширения и выпуска. Динамический расчёт двигателя, коленчатого вала и шатунной шейки. Расчет системы охлаждения.
курсовая работа [609,3 K], добавлен 18.06.2014Тепловой 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 17.07.2013Расчет 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 27.02.2012Применение на автомобилях и тракторах в качестве источника механической энергии двигателей внутреннего сгорания. Тепловой расчёт двигателя как ступень в процессе проектирования и создания двигателя. Выполнение расчета для прототипа двигателя марки MAN.
курсовая работа [169,7 K], добавлен 10.01.2011Расчет параметров процессов впуска, сжатия, сгорания и расширения. Индикаторные показатели двигателя. Механические потери в двигателе. Сила давления газов. Определение набегающих моментов на коренные и шатунные шейки. Анализ уравновешенности двигателя.
курсовая работа [792,8 K], добавлен 02.07.2014
