Курсовой ДВЗ. Розрахунок двз вибір, обрунтування і визначення вихідних параметрів для теплового розрахунку
 Скачать 34.68 Kb.
|
|
Зміст Стор. 1. Тепловий розрахунок ДВЗ 1.1. Вибір, обґрунтування і визначення вихідних параметрів для теплового розрахунку 1..2. Визначення параметрів стану робочого тіла в циліндрі двигуна впродовж робочого циклу 1.2.1. Визначення параметрів продуктів згорання в циліндрі двигуна в кінці процесу випуску 1.2.2. Визначення параметрів робочого тіла в процесі впуску 1.2.3. Визначення параметрів робочого тіла в процесі стискання 1.2.4. Визначення параметрів робочого тіла в процесі згорання 1.2.5. Визначення параметрів робочого тіла в кінці розширення 1.3. Визначення індикаторних показників, які характеризують робочий цикл 1.4. Визначення ефективних показників двигуна 1.5. Визначення основних розмірів двигуна 2. Динамічний розрахунок ДВЗ 3. Графічна частина роботи 3.1. Побудова індикаторної діаграми 3.2. Побудова діаграми фаз газорозподілу 3.3. Побудова розгорнутої діаграми сил, що діють в циліндрі двигуна та кривошипно-шатунному механізмі (КШМ) впродовж робочого циклу 3.4. Побудова схем розкладання сил, які діють в КШМ 3.5. Побудова діаграми дотичних сил і індикаторних крутних моментів Список літератури 1. Тепловий розрахунок Тепловий розрахунок ДВЗ виконують за отриманим завданням до курсової роботи, в якому зазначено тип двигуна (через заданий вид палива), номінальні потужність і частота обертання колінчастого вала та самостійно вибраними і обґрунтованими додатково необхідними вихідними параметрами з метою визначення параметрів стану робочого тіла в циліндрі двигуна в характерних точках робочого циклу, за якими розраховують індикаторні показники робочого циклу та ефективні показники двигуна, а також основні розміри двигуна. 1.1 Вибір, обґрунтування і визначення вихідних параметрів для теплового розрахунку Параметри оточуючого середовища: для виконання курсової роботи приймають, що абсолютна температура оточуючого середовища Т0= 288 К, атмосферний тиск - р0= 0,101325 МПа. Тактність двигуна -  Через досить широке застосування в автомобілях, тракторах і дорожньо-будівельних машинах чотиритактних двигунів в курсовій роботі передбачено розрахунок саме такого двигуна – число тактів циклу = 4.Ступінь стискання – ε = 9,5. Коефіцієнт надміру повітря –  = 0,95.Підвищення температури заряду – ΔТ, за відсутності підігріву = 10 К. Відношення ходу поршня до діаметра циліндра - S/D = 0,8. Показник політропи стискання – n1 = 1,38. Таблиця 1 Тип і конструктивні параметри механізму газорозподілу.
1.2. Визначення параметрів стану робочого тіла в циліндрі двигуна впродовж робочого циклу 1.2.1. Визначення параметрів продуктів згорання в циліндрі двигуна в кінці процесу випуску - pr, Tr Тиск в кінці випуску (pr, МПа) дещо більший за атмосферний і складає: pr = (1,1...1,2)  p0= 1,2 0,101325 = 0,12159 МПа.Температуру газів в кінці випуску (Tr , К) вибирають за існуючими даними: для бензинового двигуна - 900…1100 К. 1.2.2. Визначення параметрів робочого тіла в процесі впуску Тиск в процесі впуску - pa, МПа Припускають, що тиск в процесі впуску (pa, МПа) постійний, його значення в кінці впуску розраховують за залежністю:  де (  2+  вп) – сумарний коефіцієнт, що враховує гасіння швидкості ( 2) та опір впускної системи ( вп), віднесений до площі прохідного перерізу клапану.Для існуючих двигунів ( 2+ вп) = 2,6…3,2, більші значення обирають для швидкохідних двигунів. кл – середня швидкість руху заряду в прохідному перерізі клапану. Для сучасних двигунів кл = 70…110 м/с, більші значення мають швидкохідні двигуни; густина свіжого заряду за даних атмосферних умов, кг/м3 де Rпов - газова стала повітря, Rпов = 287 Дж/(кг К). Коефіцієнт залишкових газів -   Температура в кінці впуску – Та, К  Коефіцієнтнаповнення -   1.2.3 Визначення параметрів робочого тіла в процесі стискання Тиск в кінці процесу стискання - рс , МПа  де n1 – показник політропи стискання. Температура в кінці процесу стискання - Тс , К  За діаграмою для визначення внутрішньої енергії в кінці стиснення, приймаємо, що  1.2.4. Визначення параметрів робочого тіла в процесі згорання Теоретично необхідна кількість повітря, для згорання 1кг палива - L0, l0 : а) кмоль/кг  б) кг/кг  Перевірка:  де  пов – мольна маса повітря, пов = 28,97 кг/кмоль.Кількість свіжого заряду - М1, кмоль/кг: для бензинових двигунів (повітря і пари палива)  Кількість продуктів згорання, що утворилися в процесі згорання паливо-повітряної суміші - М2, кмоль/кг: при неповному згорянні (  1, бензинові двигуни) Коефіцієнт молекулярних змін - 0, який характеризує відносну зміну об’єму внаслідок згорання (хімічний) і, з урахуванням наявності в заряді залишкових газів (дійсний):хімічний:  дійсний:  1.2.4.5. Температуру робочого тіла в кінці процесу згорання - Tzвизначають як функцію внутрішньої енергії в кінці стискання - Uc і в кінці згорання Uz, або ентальпії Iz, МДж/кмоль, значення яких розраховують за рівнянням згорання : Для бензинових двигунів :  де  – коефіцієнт використання теплоти в процесі згорання;ha– активна теплота згорання палива, яка враховує втрати внаслідок неповного згорання через нестачу кисню, МДж/кг ; Якщо  , активну теплоту згорання розраховують за залежністю :  За діаграмою залежності внутрішньої енергії Uz(T) від температури, приймаємо, що Tz = 2600, К. Тиск в кінці процесу згорання - рz, МПа: Для бензинового двигуна  Показники, що характеризують процес згорання -  ,  ,  Для бензинових двигунів : Ступінь підвищення тиску :  Ступінь попереднього розширення :  Ступінь подальшого розширення :  1.2.5. Визначення параметрів робочого тіла в кінці розширення Тиск робочого тіла в кінці розширення - pb, МПа  де n2 – показник політропи розширення, приймаємо, що він = 1.23. Температура робочого тіла в кінці розширення - Тb, К  1.3. Визначення індикаторних показників, що характеризують робочий цикл 1.3.1 Середній індикаторний тиск циклу – p/i, МПа: - розрахунковий   - дійсний  1.3.2. Індикаторний коефіцієнт корисної дії ( к.к.д.) -   де pi – дійсний середній індикаторний тиск циклу, МПа; – коефіцієнт надміру повітря, l0 – теоретично необхідна кількість повітря для згорання 1 кг палива, кг повітря/кг палива; ηv – коефіцієнт наповнення; 0 - густина заряду за даних атмосферних умов, розрахована за формулою (1.1), кг/м3; hн – нижча теплота згорання палива, МДж/кг. 1.3.3. Питома індикаторна витрата палива  1.4. Визначення ефективних показників, що характеризують робочий цикл 1.4.1 Середній ефективний тиск циклу – Pe, МПа  де рм – середній тиск механічних втрат, який наближено визначають за формулою:  1.4.2. Коефіцієнти корисної дії (к.к.д.) : - механічний  - ефективний  1.4.3. Питома ефективна витрата палива, кг/(кВт год) :  1.5. Визначеня основних розмірів двигуна 1.5.1 Потіжність двигуна, віднесена до 1 л робочого об’єму – Nл,кВт/л  де n – частота обертання колінчастого вала двигуна = 4900 хв-1; – тактність двигуна = 4. 1.5.2. Робочий об’єм двигуна, л :  1.5.3 Робочий об’єм одного циліндра,см3 :  1.5.4. Діаметр циліндра - D ,мм  де Vh - робочий об’єм одного циліндра, см3 1.5.5. Хід поршня - S , мм  Радіус кривошипа – R  Довжина шатуна  Таблиця 1.16 порівння параметрів двигуна, що проектується, з параметрами протитипа.
2. Динамічний розрахунок ДВЗ
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ш