Zapiska двс. Тепловой и динамический расчет двигателя
 Скачать 6.97 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ БЕЛОРУСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Автотракторный факультет Кафедра «Двигатели внутреннего сгорания» Курсовая работа по дисциплине “ Основы термодинамики и конструирования ДВС ” Тема: “Тепловой и динамический расчет двигателя” Исполнитель: Руководитель проекта: доцент, к.т.н. Бармин В.А. Минск 2015 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ БЕЛОРУСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Автотракторный факультет Кафедра «Двигатели внутреннего сгорания» ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовой работе по дисциплине “ Основы термодинамики и конструирования ДВС ” Тема: “Тепловой и динамический расчет двигателя” Исполнитель: Руководитель проекта: доцент, к.т.н. Бармин В.А. Минск 2015 Содержание
Введение Тепловой расчет двигателя служит для определения параметров рабочего тела в цилиндре двигателя, а также оценочных показателей рабочего процесса, для оценки мощностных и экономических показателей, позволяющих оценить мощность и расход топлива. В основе методики расчета лежит метод В.И. Гриневецкого, в дальнейшем усовершенствованный Е.К. Мазингом, Н.Р. Брилингом, Б.С. Стечкиным и др. Задачей динамического расчета является определение сил, действующих в механизмах преобразования энергии рабочего тела в механическую работу двигателя. В настоящей работе тепловой и динамический расчеты выполняются для режима номинальной мощности. 1. Исходные данные для теплового расчета поршневого двигателя внутреннего сгорания Прототип двигателя Номинальная мощность  51Частота вращения коленчатого вала  6000Число цилиндров  3 Степень сжатия  10,5 Тактность  4Коэффициент избытка воздуха  0,9Отношение хода поршня к диаметру цилиндра  1,1832.Тепловой расчет и определение основных размеров двигателя 2.1.Процесс наполнения В результате данного процесса цилиндр двигателя (рабочая полость) наполняется свежим зарядом. Давление и температура окружающей среды принимаются:  ,  . Давление остаточных газов в зависимости от типа двигателя  . Принимаем  .Температура остаточных газов выбирается в зависимости от типа двигателя с учетом того, что для двигателей с распределенным впрыском она изменяется в пределах  . Принимаем  .В зависимости от типа двигателя температура подогрева свежего заряда  . Принимаем  .Давление в конце впуска  . Принимаем  .Величина потери давления на впуске  , для двигателей с распределенным впрыском, колеблется в пределах  . Принимаем  Коэффициент остаточных газов  .Величина коэффициента остаточных газов  для двигателей с распределенным впрыском изменяется в пределах  .Температура в конце впуска  .Величина  находится в пределах  . Коэффициент наполнения  2.2. Процесс сжатия Давление в конце сжатия  .Температура в конце сжатия  .В этих формулах  - показатель политропы сжатия, который для автотракторных двигателей находится в пределах  .2.3. Процесс сгорания Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг жидкого топлива  .Средний элементарный состав бензинового топлива принимают:  Количество свежего заряда для бензинового двигателя  .Количество продуктов сгорания при работе двигателей на жидком топливе при   .Теоретический коэффициент молекулярного изменения  .Действительный коэффициент молекулярного изменения  .Величина μ для бензиновых двигателей изменяется в пределах  . Низшую теплоту сгорания бензинового топлива принимаем:  . Средняя мольная теплоемкость свежего заряда  .Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания для бензина:  Значения коэффициента использования теплоты при работе бензинового двигателя на номинальном режиме следующие  . Принимаем  .Максимальная температура сгорания подсчитывается по уравнению:  (1) Степень повышения давления для бензиновых двигателей  .Принимаем  .Решая уравнение (1), находим  :  ,  Величина теоретического максимального давления цикла и степень повышения давления:  Действительное давление:  2.4 Процесс расширения Степень предварительного расширения для бензиновых двигателей  Степень последующего расширения  Давление в конце расширения  .Величина среднего показателя политропы расширения для бензиновых двигателей  .Температура в конце расширения  .2.5.Процесс выпуска Параметрами процесса выпуска (  и  ) задаются в начале расчета процесса впуска. Правильность предварительного выбора величин и проверяется по формуле профессора Е. К. Мазинга:  .Погрешность вычислений составляет  .Т.к. погрешность вычислений не превышает 10% ,то величина выбрана правильно.2.6.Индикаторные показатели Среднее индикаторное давление теоретического цикла для бензиновых двигателей подсчитывается по формуле:  Среднее индикаторное давление действительного цикла  ,где  – коэффициент полноты диаграммы, который принимается для бензиновых двигателей  . Принимаем  .Величина  для бензиновых четырехтактных двигателей может изменяться в пределах .Индикаторный КПД для бензиновых двигателей подсчитывается по формуле  .Удельный индикаторный расход топлива определяется по уравнению  .Величина индикаторного КПД для бензиновых двигателей  .2.7.Эффективные показатели Механический КПД бензиновых двигателя  . Принимаем  .Тогда среднее эффективное давление  ,а эффективный КПД  .Удельный эффективный расход жидкого топлива  .2.8. Размеры двигателя По эффективной мощности, частоте вращения коленчатого вала и среднему эффективному давлению определяем литраж двигателя:  ,где  ,  ,  ,  - для четырехтактных двигателей. Рабочий объем одного цилиндра:  .где i=3 – число цилиндров. Диаметр цилиндра:  Ход поршня:  .Определяем основные параметры и показатели двигателя: |
