Тепловой расчет рабочего цикла двигателя легкового автомобиля
Расчет физических характеристик наполнения цилиндра свежим зарядом. Термохимический расчет сгорания топлива. Оценка давления и температуры в процессе сжатия топливной смеси и при расширении газа. Индикаторные и эффективные показатели цикла двигателя.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.01.2016 |
| Размер файла | 196,6 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/
Тепловой расчет рабочего цикла двигателя легкового автомобиля
Введение
Исходные данные:
Двигатель: для лёгкого автомобиля.
1. Тип двигателя по способу смесеобразования - бензиновый;
2. Число тактов ;
3. Количество цилиндров i = 6;
4. Схема расположения цилиндров - оппозитная;
5. Эффективная мощность Ne = 154 кВт=209л.с.;
6. Число оборотов n=6000 об/мин;
7. Степень сжатия;
8. Способ подачи свежего заряда - всасыванием;
9. Давление и температура окружающей среды: р 0 = 0,1013 МПа.
10. Система охлаждения - жидкостная.
1. Выбор исходных параметров для теплового расчета рабочего цикла двигателя
При оценке исходных данных для теплового расчёта рабочего процесса должен быть использован опыт, накопленный при конструировании и эксплуатации подобных двигателей, и имеющиеся экспериментальные данные. Следует подчеркнуть, что анализ влияния различных факторов на реальный рабочий процесс может быть проведён с помощью этого метода более или менее успешно, если иметь в виду их тесную взаимосвязь и взаимное влияние.
Задаёмся следующими исходными параметрами для расчёта:
Температура окружающей среды…………………….……….
Давление окружающей среды……………………….….
Коэффициент избытка воздуха для сгорания…………………....
Коэффициент полезного тепловыделения……...…....
Давление остаточных газов……………..…………..….
Температура остаточных газов………..…………….……..
Подогрев заряда от стенок…………………………………....
Давление в начале сжатия……………....…
Коэффициент дозарядки………………………………………..
Коэффициент очистки объёма сжатия……………..…………….
Коэффициент, учитывающий неодинаковость теплоемкостей смеси и остаточных газов……………………………………………...……….
Коэффициент полноты диаграммы……………………..….….
2. Расчёт процесса наполнения
Цель расчёта процесса наполнения - определение давления и температуры свежего заряда в конце хода выпуска.
Температура воздуха перед впускными органами:
.
Необходимо стремиться наполнять цилиндр максимально возможным количеством свежего заряда. С этой точки зрения и оценивается совершенство процесса наполнения, характеризуемое величиной коэффициента наполнения :
;
.
Коэффициент остаточных газов:
.
Температура рабочего тела в начале сжатия:
.
3. Процесс сжатия
Цель расчёта процесса сжатия - определение давления и температуры свежего заряда в конце этого процесса.
Значение среднего показателя политропы сжатия находим по графику, . физическая показатель цикл двигатель
Показатель политропы процесса сжатия проверяем по формуле:
,
где a=20,16; b=.
Тогда получаем: =1.376.
Давление и температура в конце сжатия:
;
.
Средняя теплоёмкость при сжатии:
;
.
4. Термохимический расчёт процесса сгорания
Цель расчёта процесса сгорания - определение максимальных значений давления и температуры газов при сгорании топлива.
В качестве топлива выбираем бензин состава:
;
;
.
Количество воздуха, теоретически необходимое для сгорания:
.
Количество продуктов сгорания при :
.
Теоретический коэффициент молекулярного изменения:
.
Действительный коэффициент молекулярного изменения:
.
Коэффициент молекулярного изменения в точке z:
.
Потери теплоты от неполноты сгорания ищем по уравнению сгорания:
?QH=119600(1-б)M?=119600(1-0.95)0.524=3133.52 кДж/кг.
Среднюю мольную теплоемкость рабочего тела, при максимальной температуре Tz, находим из уравнения линейной аппроксимации:
Максимальную температуру сгорания:
,
где QH =43995 кДж/кг - теплотворная способность топлива.
Подставляя в это уравнение выражение для получаем квадратное уравнение, решая которое находим максимальную температуру сгорания :
Теоретически максимальное давление:
.
Отсюда степень повышения давления в цилиндре:
5. Процесс расширения
Цель расчёта процесса расширения - определение давления и температуры газов в конце расширения. Процесс расширения в реальных двигателях осуществляется по политропе с переменным показателем.
Практическое использование переменных значений показателя политропы расширения, как и показателя сжатия, затруднительно, поэтому при расчётах действительный политропический процесс заменяют условным, при котором применяется средний показатель политропы расширения.
Степень предварительного расширения:
Для бензиновых двигателей принимаем .
Степень последующего расширения:
Показатель политропы расширения:
Тогда температура в конце расширения:
Давление в конце расширения:
Температура остаточных газов (проверка по формуле Е.К. Мазинга):
.
Погрешность расчета составляет:
Допускается расхождение до 15 %. Условие выполняется.
6. Индикаторные показатели цикла двигателя
Индикаторные показатели характеризуют действительный рабочий цикл и определяются или расчётом цикла, или экспериментально по снятой индикаторной диаграмме изменения давления в цилиндре за время рабочего цикла.
Среднее индикаторное давление теоретического цикла:
.
Среднее индикаторное давление действительного цикла:
Индикаторный КПД:
Удельный индикаторный расход топлива:
7. Эффективные показатели
Механический КПД выбираем из диапазона 0,7…0,85, принимаем зм=0,85.
Среднее эффективное давление:
Эффективный КПД:
Удельный эффективный расход топлива:
8. Расчёт размеров цилиндра
Рабочий объём цилиндра:
.
С учётом относительно высокой частоты вращения вала двигателя для принимаем S/D = 1.
Диаметр цилиндра:
.
Принимаем ход диаметр цилиндра и ход поршня по стандарту:
, .
9. Построение индикаторной диаграммы
Завершающим этапом теплового расчета двигателя может служить построение проектной индикаторной диаграммы.
Построение начинаем с выбора базы, т.е. объема VS, соответствующего полному ходу поршня. Далее откладываем влево объем Vc, соответствующий пространству сжатия, и проводят ось ординат "p".
Далее по известным из расчета давлениям и объемам:
Находим:
- объем камеры сгорания:
-полный объем цилиндра:
В координатах "p-V" откладываем основные точки a, c, y, z и b предварительной проектной диаграммы, в соответствии с вышеприведенными значениями давлений и объемов.
Проводим построение политроп по уравнениям политроп сжатия и расширения (табл.1, рис. 1):
,
.
Результаты расчёта сведены в таблицу 1
Таблица 1 - Политропы сжатия и расширения
|
Pa |
0,09117 |
Va |
0,552 |
Pb |
0,459 |
Vb |
0,552 |
|
|
P1 |
0,103934 |
V1 |
0,502 |
P1 |
0,51635 |
V1 |
0,502 |
|
|
P2 |
0,120126 |
V2 |
0,452 |
P2 |
0,588092 |
V2 |
0,452 |
|
|
P3 |
0,14122 |
V3 |
0,402 |
P3 |
0,680106 |
V3 |
0,402 |
|
|
P4 |
0,169629 |
V4 |
0,352 |
P4 |
0,801871 |
V4 |
0,352 |
|
|
P5 |
0,209565 |
V5 |
0,302 |
P5 |
0,969636 |
V5 |
0,302 |
|
|
P6 |
0,269027 |
V6 |
0,252 |
P6 |
1,213614 |
V6 |
0,252 |
|
|
P7 |
0,365042 |
V7 |
0,202 |
P7 |
1,596546 |
V7 |
0,202 |
|
|
P8 |
0,540485 |
V8 |
0,152 |
P8 |
2,271596 |
V8 |
0,152 |
|
|
P9 |
0,937259 |
V9 |
0,102 |
P9 |
3,725229 |
V9 |
0,102 |
|
|
Pc |
2,317 |
Vc |
0,052 |
Pz |
8,476 |
Vz |
0,052 |
Рисунок 1 - Теоретическая индикаторная диаграмма
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
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 28.01.2015Тепловой 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. 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 10.04.2012Общие 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 расчет двигателя внутреннего сгорания. Основные показатели и размеры цилиндра двигателя. Порядок выполнения расчета для поршневого двигателя. Электрооборудование и система пуска автомобиля. Расчет деталей газораспределительного механизма.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 05.12.2011Выбор параметров к тепловому расчету, расчет процессов наполнения, сжатия, сгорания и расширения. Индикаторные и эффективные показатели работы двигателя, приведение масс кривошипно-шатунного механизма, силы инерции. Расчет деталей двигателя на прочность.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 09.04.2010Тепловой 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 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 19.11.2014Параметры рабочего тела и количество горючей смеси. Процесс впуска, сжатия и сгорания. Индикаторные параметры рабочего тела. Основные параметры и литраж двигателя автомобиля. Расчет поршневого кольца карбюраторного двигателя. Расчет поршневого пальца.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 15.03.2012Тепловой расчет: подбор топлива, параметры рабочего тела и окружающей среды, действительных циклов работы двигателя. Индикаторные параметры рабочего цикла. Кинематика и динамика кривошипно-шатунного механизма. Уравновешивание и расчет на прочность.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 09.10.2011Модернизация 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 30.09.2015Выбор 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 05.11.2008Краткое описание звездообразного поршневого двигателя. Расчет процессов наполнения, сжатия, сгорания, расширения двигателя. Индикаторные и геометрические параметры двигателя. Расчет на прочность основных элементов. Расчет шатуна и коленчатого вала.
курсовая работа [619,4 K], добавлен 21.01.2012Тепловой расчет двигателя. Параметры рабочего тела. Процесс сжатия и сгорания. Величина отрезка, соответствующего рабочему объему цилиндра. Определение величины отрезка, соответствующего степени предварительного расширения. Удельный расход топлива.
практическая работа [187,4 K], добавлен 10.12.2009Тепловой расчет двигателя. Выбор топлива, определение его теплоты сгорания. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма двигателя. Расчет сил давления газов и расчет сил инерции.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 01.03.2010Расчет необходимой номинальной мощности и рабочего цикла двигателя внутреннего сгорания автомобиля. Определение среднего индикаторного давления и теплового баланса двигателя. Вычисление сил и моментов, воздействующих на кривошипно-шатунный механизм.
курсовая работа [159,9 K], добавлен 12.11.2011Техническая 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 09.09.2011Особенности 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 23.07.2013Тепловой, динамический расчёт двигателя. Параметры рабочего тела, отработавших газов. Расчёт первого, второго такта, участка подвода тепла. Индикаторные параметры рабочего цикла. Эффективные параметры рабочего цикла. Построение индикаторных диаграмм.
курсовая работа [687,6 K], добавлен 08.12.2008Тепловой 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
