Referat.me

Название: Расчет автотракторных двигателей внутреннего сгорания

Вид работы: курсовая работа

Рубрика: Транспорт

Размер файла: 1.06 Mb

Скачать файл: referat.me-337520.docx

Краткое описание работы: Тепловой расчет автотракторного двигателя: определение основных размеров, построение индикаторной диаграммы и теоретической скоростной (регуляторной) характеристики мотора. Вычисление температуры и давления остаточных газов, показателя адиабаты сжатия.

Расчет автотракторных двигателей внутреннего сгорания

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Бийский технологический институт (филиал)

Государственного образовательного учреждения

Высшего профессионального образования

"Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова"

Расчетная записка

Расчет автотракторных двигателей внутреннего сгорания

По дисциплине: "Рабочие процессы, конструкция и основы расчета энергетических установок и транспортно-технологического оборудования"


Реферат

Курсовая работа состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части. Содержит тепловой расчет автотракторного двигателя:

· определение основных размеров двигателя;

· тепловой расчет двигателя;

· тепловой баланс двигателя;

· построение индикаторной диаграммы;

· расчет и построение теоретической скоростной (регуляторной) характеристики двигателя.

На листе графической части выполняются:

· индикаторная диаграмма;

· теоретическая скоростная (регуляторная) характеристика двигателя.


Введение

Современные поршневые двигатели внутреннего сгорания достигли высокой степени совершенства, продолжая тенденцию непрерывного роста удельных (литровой и поршневой) мощностей, снижения удельной материалоемкости, токсичности отработанных газов, снижения удельных расходов топлива и масел, повышения надежности и долговечности.

Анализ тенденций развития конструкций тракторов и автомобилей показывает большую перспективность применения поршневых двигателей в ближайшие 15 ... 20 лет.

Важным элементом подготовки инженеров данного направления

Цель курсовой работы состоит в овладении методикой и навыками самостоятельного решения по проектированию и расчету автотракторных двигателей внутреннего сгорания на основе приобретенных знаний при изучении курса


Исходные данные:

= 240 л/с = 176,52 кВт ;

i= 8 ; ε=16,5; τ= 4

Тепловой расчет:

Дизель:

Состав: С= 0,870; H=0,126;О=0,004

Необходимая теплота сгорания топлива:

Параметры рабочего тела

Количество воздуха необходимого для сгорания 1кг топлива:

В кмоль:

0,208- объемное содержание кислорода в1кмоль воздуха

В килограммах:


Далее расчет ведем для режима максимальной мощности

Примем коэффициент избытка воздуха ∝ =1,5 при неразделимых камер сгорания. И рассчитаем количество горючей смеси :

Где:

Количество отдельных компонентов продуктов сгорания :

Общее количество продуктов сгорания:

Параметры окружающей среды и остаточные газы

Температуру остаточных газов определим по графику

Давление остаточных газов:

на номинальном скоростном режиме

Для


Температура и давление остаточных газов:

Для дизелей - 600-900 К

Принимаем - 800 К

с непосредственным впрыском принимаем наименьшее значение

;

Процесс Впуска

Температура подогрева свежего заряда, для получения хорошего наполнения двигателя при

∆Tрассчитаем по формуле:

=0,262(110-0,01252700)=19,97

Плотность заряда на впуске:


Потери давления на впуске

Определяется кол-во рабочего тела

1,189= 0,0114МПа

= 2,5….4,0 принимаем 3

-ср скор движения заряда =50….130 принимаем 80

-коэф сопротивления впускной системы

при тогда

МПа

Коэффициент остаточных газов

По рис 1определим коэффициент дозарядки.

При:коэффициент дозарядки ;

Примем коэффициент очистки тогда:

Температура в конце впуска:

Коэффициент наполнения:

Процесс сжатия

Средний показатель адиабаты сжатия определяется по номограмме по и , а средний показатель политропны сжатия принимается меньше. При выборе учитывается, что с уменьшением частоты вращения теплоотдача в стенки цилиндров увеличивается , а уменьшается по сравнению с более значительно.

Номограмма для определения адиабаты сжатия .

при, ии и

Давление в конце сжатия:

автотракторный двигатель мотор скоростной

.

Температура в конце сжатия:

Средняя мольная теплоёмкость в конце сжатия:

а) свежей смеси (воздуха).


, где. 914 – 273 =

б) остаточных газов –

- определяется интерполяцией по заданной таблице при .

в) рабочей смеси

Процесс сгорания:

Коэффициент молекулярного изменения горючейи рабочей смеси

Количество теплоты потерянного вследствие химической неполноты сгорания рабочеё смеси.


Средняя мольная теплоёмкость продуктов сгорания.

(эмпирическая формула для интервала температур от 0 до 1500°С)

=

Коэффициент использования теплоты.

Температура в конце сгорания:

0,8 𝛌= средние 2

21,840 + 0,001868,315=30,155+0,00842

Получаем квадратное уравнение:


Решая это уравнение получим.

Максимальное теоретическое давление сгорания:

Степень предварительного расширения

=

Максимальное действительное давление:

Степень повышения давления:

Процессы расширения и выпуска.

Средний показатель адиабаты расширения определяется по номограмме по для соответствующих значений, а средний показатель политропны расширения определяется по.

При, , ,.

Номограмма определения показателя адиабаты расширения

Степень последующего расширения

= 13,73

Давление и температура в конце процесса расширения.

Индикаторные параметры рабочего тела.

Среднее теоретическое индикаторное давление.

При

Среднее действительное индикаторное давление.


Индикаторный КПД и индикаторный удельный расход топлива.

Эффективные показатели двигателя.

Среднее давление механических потерь

Приняв S = 140 мм D = 130мм получим:

Принимаем 7 – 13 принимаем 10,5

0,213МПа

Среднее эффективное давление и механический КПД:


Эффективный КПД эффективный удельный расход топлива:

При

Основные параметры цилиндра и двигателя

Рабочий объем (литраж) двигателя:

Рабочий объем одного цилиндра:

S=140мм:

Окончательно принимаем: S=120мм ; D=120мм

Площадь поршня:

Рабочий объем:


Мощность двигателя:

(для)

Литровая мощность двигателя:

176,73 214,28 = 37,87 кг/ч

Крутящий момент:

Построение индикаторной диаграммы

Индикаторную диаграмму строят для режима номинального режима работы двигателя:

Т.е. ;

Для построения выбираем удобные масштабы:


;

Максимальная высота диаграммы ( точка z):

Аналогично ординаты других точек:

№ точек (мм) Политропа сжатия Политропа расширения
)
1 9,6 9,00 20,52 1,78(т.C) 35,53 15,62 6,51(т.Z) 130,2
2 19,3 4,50 7,91 0,68 13,70 6,56 2,74 54,7
3 28,9 3,00 4,53 0,39 7,84 3,95 1,65 33,0
4 38,5 2,25 3,05 0,26 5,28 2,76 1,15 23,0
5 48,1 1,80 2,24 0,19 3,89 2,09 0,87 17,4
6 57,8 1,50 1,75 0,15 3,02 1,66 0,69 13,8
7 67,4 1,29 1,41 0,12 2,45 1,37 0,57 11,4
8 77,0 1,13 1,18 0,10 2,04 1,16 0,48 9,7
9 86,6 1,00 1,00 0,09(т.A) 1,73 1,00 0,42(т.B) 8,3

Тепловой баланс

Общее кол-во теплоты

Теплота эквивалентная за 1 с

Теплота, передаваемая окружаемой среде

С = 0,45 - 0,53 принимаем 0,5 ; m = 0,6 – 0,7 принимаем 0,65


Теплота , унесенная с отработанными газами

Неучтенные потери теплоты

Построение внешней скоростной характеристики.

Для каждого выбранного числа оборотов определяем следующие параметры.

1.Эффективная мощность.

2.Удельный эффективный расход топлива.

3.Эффективный крутящий момент.


4.Часовой расход топлива.

5.Средняя скорость поршня

6.Средние эффективное давление

7.Средние давление механических потерь

8.Средние индикаторное давление

9.Индикаторный крутящий момент

10.Коэффициент избытка воздуха


11.Коэффициент наполнения

12.Коэфициент приспособляемости

Сводим расчёты в таблицу.

34,22 654 0,756 2 0,112 0,868 750 314 10,74 1,29 1,035 500
75,26 719 0,832 4 0,136 0,968 836 269 20,24 1,34 1,013 1000
116,8 744 0,861 6 0,159 1,02 881 239 27,91 1,39 0,966 1500
151,8 725 0,839 8 0,183 1,022 883 230 34,91 1,44 0,939 2000
173,4 663 0,766 10 0,207 0,973 841 242 41,96 1,49 0,933 2500
174,8 557 0,644 12 0,23 0,874 755 256 44,74 1,54 0,858 3000

Похожие работы

  • Транспортные двигатели

    Введение Во второй половине XIX века произошли события, приведшие впоследствии к появлению наиболее массового средства передвижения – автомобиля. В 1860г. французский механик Этьен Ленуар создал первый двигатель внутреннего сгорания. Однако этот двигатель во многом уступал паровым машинам того времени.

  • Двигатели внутреннего сгорания 2 Цикл работы

    Содержание 1. Описание процессов, происходящих в одном цикле ДВС 2. Расчет параметров одного цикла и построение индикаторной диаграммы ДВС 3. Расчет и построение внешней характеристики ДВС

  • Тепловой расчет ДВС 21703 Priora

    Федеральное Агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ижевский Государственный Технический Университет

  • Тепловой и динамический расчет двигателей внутреннего сгорания

    МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ САМАРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ Кафедра “ Тракторы и автомобили” Пояснительная записка

  • Расчет показателей двигателя ЯМЗ-240Б

    МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКО ФЕДЕРАЦИИ ФГОУ ВПО Орел ГАУ ФАКУЛЬТЕТ АГРОТЕХНИКИ И ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ Кафедра «ЭМТП и тракторы» Расчетно-графическая работа

  • Тепловой расчет ДВС

    МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. А. Н. ТУПОЛЕВА. КАФЕДРА АД и С Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе

  • Расчет двигателя внутреннего сгорания автомобиля КамАЗ

    Показатели эффективной работы и определение основных параметров впуска, сжатия и процессов сгорания в двигателе. Составление уравнения теплового баланса и построение индикаторной диаграммы. Динамическое исследование кривошипно-шатунного механизма.

  • Техническая характеристика трактора

    Определение тягового диапазона и массы трактора. Расчет номинальной мощности двигателя. Процесс сгорания как основной в рабочем цикле. Показатели, характеризующие работу ДВС. Определение усилий, действующих на поршневой палец вдоль оси цилиндра.

  • Термодинамический расчет цикла ДВС

    Краткое описание и характеристика процессов, составляющих цикл карбюраторного двигателя. Расчет параметров процесса сгорания и сжатия, происходящих при работе ДВС. Расчет теплообменной поверхности радиатора, определение критериев Нуссельта и Рейнольдса.

  • Тепловой расчет двигателя автомобиля

    Введение Автомобили в структуре современного промышленного и сельскохозяйственного производства являются мобильными транспортными средствами, получившими широкое распространение. От знания устройства автомобилей и умение грамотно эксплуатировать их во многом зависит эффективное и экономичное использование транспортных средств.