Тепловой расчет. 1. Тепловой расчет двигателя

• Название: 1. Тепловой расчет двигателя
• Дата: 14.05.2023
• Размер: 281.5 Kb.
• Имя файла: Тепловой расчет.doc
• Тип: Документы; #1130118
• страница: 2 из 2

2. Основные параметры двигателя

Литраж двигателя:

дм³.
Рабочий объем одного цилиндра:

дм³.
Диаметр цилиндра. Так как ход поршня предварительно был принят S = 78 мм, то:

мм.

Окончательно принимается D = 88 мм, S = 78 мм.
Площадь поршня:

дм.
Литраж двигателя:

дм³..
Мощность двигателя:

N_е = кВт.

Литровая мощность двигателя:

N_л = кВт/л.
Крутящий момент:

М_е = Н*М.
Часовой расход топлива:

G_T = N_е * g_е * 10^-3 = 86 * 298* 10^-3 = 25,5 кг/ч.

параметры	Основные параметры и показатели двигателя.
n, мин-1	1000	3200	6000	6300
Fп , дм2	0,61 1,9 45,1
Vл , л
Nл , кВт/л
Nе , кВт	17,38	58,66	86	84,66
Ме , Н*М	166,06	175,15	136,23	128,39
GT , кг/ч	4,57	13,88	25,51	26,53

3. Построение индикаторных диаграмм

Определяем объем камеры сгорания:

V_c = дм³.
Находим полный объем цилиндра:

V_а = V_c + V_h = 0,05 + 0,4822 = 0,534
Рассчитанные точки:

ВМТ: P_r = 0,118 Mpa; Р_с = 2,1036 МПа; P_z = 7,9635 МПа.

НМТ: Р_а = 0,085 Mpa; Р_в = 0,4296 МПа.

Задаваясь различными углами φ поворота коленчатого вала, определяем положение поршня по формуле:

х =

Задаем λ = 0,285

Затем при этих углах φ находим текущий объем надпоршневого пространства:

V_х = V_c + хF_п.
Определяем давление на линии сжатия и расширения при выбранных углах поворота коленчатого вала:
;

;

Результаты расчета приведены в таблице 1.

Таблица 1

№	φº	х, дм.	Vх , дм3
1	0	0	0,05185	0,118/0,085		0,1015
2	10	0,0076	0,056486468	0,085		0,093
3	20	0,03002	0,07016276	0,085		0,085
4	30	0,06614	0,092197744	0,085		0,085
5	40	0,1142	0,121515	0,085		0,085
6	50	0,17192	0,156724604	0,085		0,085
7	60	0,23668	0,196225563	0,085		0,085
8	70	0,30568	0,238318523	0,085		0,085
9	80	0,37617	0,281317616	0,085		0,085
10	90	0,44557	0,32365075	0,085		0,085
11	100	0,51162	0,363939419	0,085		0,085
12	110	0,57246	0,401051708	0,085		0,085
13	120	0,62668	0,434125563	0,085		0,085
14	130	0,67329	0,462562949	0,085		0,085
15	140	0,71171	0,485998946	0,085		0,085
16	150	0,74164	0,504252631	0,085		0,085
17	160	0,76289	0,517268509	0,085		0,085
18	170	0,77575	0,525057997	0,085		0,085
19	180	0,78	0,52765	0,085/0,4296		0,085
20	190	0,77575	0,525057997	0,087011		0,087011
21	200	0,76298	0,517268509	0,08882		0,08882
22	210	0,74164	0,504252631	0,091989		0,091989
23	220	0,71171	0,485998946	0,096777		0,096777
24	230	0,67329	0,462562949	0,103587		0,103587
25	240	0,62668	0,434125563	0,113038		0,113038
26	250	0,57246	0,401051708	0,12606		0,12606
27	260	0,51162	0,363939419	0,144081		0,144081
28	270	0,44557	0,32365075	0,169323		0,169323
29	280	0,37617	0,281317616	0,205346		0,205346
30	290	0,30568	0,238318523	0,257996		0,257996
31	300	0,23668	0,196225563	0,337093		0,337093
32	310	0,17192	0,156724604	0,459275		0,459275
33	320	0,1142	0,121515	0,651825		0,651825
34	330	0,06614	0,092197744	0,953074		0,953074
35	340	0,03002	0,07016276	1,387839		1,387839
36	350	0,0076	0,056486468	1,870278		1,965
37	360	0	0,05185	2,1042/7,964		2,5243
38	370	0,0076	0,056486468	7,154373		6,769
39	380	0,03002	0,07016276	5,453565		5,453565
40	390	0,06614	0,092197744	3,874148		3,874148
41	400	0,1142	0,121515	2,741886		2,741886
42	410	0,17192	0,156724604	1,993858		1,993858
43	420	0,23668	0,196225563	1,50479		1,50479
44	430	0,30568	0,238318523	1,179789		1,179789
45	440	0,37617	0,281317616	0,958543		0,958543
46	450	0,44557	0,32365075	0,804248		0,804248
47	460	0,51162	0,363939419	0,694381		0,694381
48	470	0,57246	0,401051708	0,614892		0,614892
49	480	0,62668	0,434125563	0,556816		0,556816
50	490	0,67329	0,462562949	0,514295		0,501
51	500	0,71171	0,485998946	0,483436	0,473
52	510	0,74164	0,504252631	0,461626	0,427
53	520	0,76298	0,517268509	0,44713	0,395
54	530	0,77575	0,525057997	0,43884	0,360
55	540	0,78	0,52765	0,436143	0,3349
56	550	0,77575	0,525057997	0,118	0,297
57	560	0,76298	0,517268509	0,118	0,252
58	570	0,74164	0,504252631	0,118	0,215
59	580	0,71171	0,485998946	0,118	0,185
60	590	0,67329	0,462562949	0,118	0,146
61	600	0,62668	0,434125563	0,118	0,118
62	610	0,57246	0,401051708	0,118	0,118
63	620	0,51162	0,363939419	0,118	0,118
64	630	0,44557	0,32365075	0,118	0,118
65	640	0,37617	0,281317616	0,118	0,118
66	650	0,30568	0,238318523	0,118	0,118
67	660	0,23668	0,196225563	0,118	0,118
68	670	0,17192	0,156724604	0,118	0,118
69	680	0,1142	0,121515	0,118	0,118
70	690	0,06614	0,092197744	0,118	0,118
71	700	0,03002	0,07016276	0,118	0,118
72	710	0,0076	0,056486468	0,118	0,1098
73	720	0	0,05185	0,118/0,085	0,1015

Скругление индикаторной диаграммы.

Учитывая быстроходность рассчитываемого двигателя, устанавливаем следующие фазы газораспределения:

Начало ( точка r^,) - 20º до ВМТ; окончание (точка а^,,) - 60º после НМТ.

Начало ( точка b^,) - 60º до НМТ; окончание (точка а^,) - 20º после ВМТ.

Угол опережения зажигания принимаем 30º (точка с^,), продолжительность периода задержки воспламенения – Δφ = 10º , отсюда 30 – 10 = 20º( точка f)

Полоңение точки с^,, определяем из выражения:

Р_С^,, = (1,15...1,25)р_с = 1,2*2,1036 = 2,5243 МПа.
Действительное давление сгорания:

P_zд = 0,85* p_z = 0,85*7,9635 = 6,769 МПа.
Принято считать, что это давление достигает через 10º после ВМТ.

Нарастание давления от точки с^,, до точки z составит Δр/Δφ = 0,417, что означает плавную работу двигателя.

Результаты расчета положения характерных точек приведены в таблице 2.
Таблица 2

Обозначение	Положение	φº	х, дм.	Vх , дм3
r	20ºдо ВМТ	700	0,03002	0,064158576	0,118
r	20º после ВМТ	20	0,03002	0,064158576	0,085
a	60º после НМТ	240	0,62668	0,434125563	0,113038
f	30ºдо ВМТ	330	0,06614	0,078968975	1,179456
c	20ºдо ВМТ	340	0,03002	0,064158576	1,569637
r	ВМТ	360	0	0,05185	0,1015
c	ВМТ	360	0	0,05185	2,5243
zд	10º после ВМТ	370	0,0076	0,054966315	6,769
b	60ºдо НМТ	480	0,62668	0,434125563	0,556816
b’’	НМТ	540	0,78	0,52765	0,334927

Рисунок 1 – Индикаторная диаграмма двигателя

Заключение
Тепловой расчет двигателя внутреннего сгорания карбюраторного двигателя выполнен в соответствии с заданием на основе методической и учебной технической литературы.

В целом из выполненного проекта следуют выводы:

Обоснованы исходные данные для проектирования эффективного двигателя по заданию с учетом прототипа и методических рекомендаций.

Рассчитаны: материальный баланс; процессы впуска, сжатия, сгорания, расширения; индикаторные показатели цикла, эффективные показатели двигателя; определены основные размеры двигателя; построена индикаторная диаграмма. Проектируемый двигатель отличается высокой топливной экономичностью и малыми габаритами.

Получены навыки расчета и опыт оформления материалов по проектированию автомобильного двигателя, отвечающего современным техническим требованиям.

Список используемой литературы
1. Колчин А.И., Демидов В.П. "Расчет автомобильных и тракторных двигателей" М.: Высшая школа, 2002 год.

2