Міністерство освіти і науки Російської Федерації
Федеральне агентство з освіти
Бійський технологічний інститут (філія)
Державного освітньої установи
Вищої професійної освіти
"Алтайський державний технічнийуніверситет ім. І. І. Ползунова "
Розрахункова записка
Розрахунок автотракторних двигунів внутрішнього згорання
З дисципліни: "Робочі процеси, конструкція та основи розрахункуенергетичних установок і транспортно-технологічного обладнання "
Реферат
Курсова робота складаєтьсяз розрахунково-пояснювальної записки та графічної частини. Містить тепловий розрахунокавтотракторного двигуна:
В·визначенняосновних розмірів двигуна;
В·тепловоїрозрахунок двигуна;
В·тепловоїбаланс двигуна;
В·побудоваіндикаторної діаграми;
В·розрахунокі побудова теоретичної швидкісний (регуляторної) характеристики двигуна.
На аркуші графічноїчастини виконуються:
В·індикаторнадіаграма;
В·теоретичнашвидкісна (регуляторна) характеристика двигуна.
Введення
Сучасні поршневідвигуни внутрішнього згоряння досягли високого ступеня досконалості, продовжуючитенденцію безперервного зростання питомих (літрової і поршневий) потужностей,зниження питомої матеріаломісткості, токсичності відпрацьованих газів, зниження питомихвитрат палива і масел, підвищення надійності і довговічності.
Аналізтенденцій розвитку конструкцій тракторів і автомобілів показує великуперспективність застосування поршневих двигунів у найближчі 15 ... 20 років.
Важливим елементомпідготовки інженерів даного напрямку
Мета курсової роботиполягає в оволодінні методикою і навичками самостійного рішення попроектування та розрахунку автотракторних двигунів внутрішнього згоряння наоснові набутих знань
при вивченні курсу
Вихідні дані:
= 240 л/с = 176,52кВт;
i =8; Оµ = 16,5; П„ =4
Тепловий розрахунок:
Дизель:
Склад: С = 0,870; H = 0,126; Про = 0,004
Необхідна теплотазгоряння палива:
Параметри робочого тіла
Кількість повітрянеобхідного для згоряння 1кг палива:
У кмоль:
0,208 - об'ємневміст кисню в1кмоль повітря
У кілограмах:
вџ№
Далі розрахунок ведемо длярежиму максимальної потужності
Приймемо коефіцієнтнадлишку повітря О± = 1,5 при нероздільнихкамер згоряння. І розрахуємо кількість горючої суміші:
Де:
Кількість окремихкомпонентів продуктів згоряння:
Загальна кількістьпродуктів згоряння:
Параметри навколишньогосередовища і залишкові гази
Температуру залишковихгазів визначимо за графіком
Тиск залишковихгазів:
на номінальномушвидкісному режимі
Для
Температура і тискзалишкових газів:
Для дизелів - 600-900 К
Приймаємо - 800 К
з безпосереднімуприскуванням приймаємо найменше значення
;
Процес впуску
Температура підігрівусвіжого заряду, для отримання доброго наповнення двигуна при
О”Tрозрахуємоза формулою:
= 0,262 (110-0,01252700) = 19,97
Щільність заряду навпусканні:
Втрати тиску навпусканні
Визначається кол-воробочого тіла
1,189 = 0,0114 МПа
= 2,5 .... 4,0 приймаємо3
-срскор руху заряду = 50 .... 130 приймаємо 80
-коеф опорувпускної системи
при тоді
МПа
Коефіцієнт залишковихгазів
За рис 1определім коефіцієнтдозарядки.
При: коефіцієнтдозарядки;
Приймемо коефіцієнточищення тоді:
Температура в кінцівпуску:
Коефіцієнт наповнення:
Процес стиснення
Середній показникадіабати стиснення визначається заномограмі по і, а середнійпоказник політропний стиснення приймаєтьсяменше. При виборі враховується,що зі зменшенням частоти обертання тепловіддача в стінки циліндрів збільшується, А зменшується попорівнянні з більшзначно.
Номограма длявизначення адіабати стиснення.
при, ії і
Тиск в кінці стиснення:
автотракторнийдвигун мотор швидкісний
.
Температура в кінцістиснення:
Середня мольнатеплоємність в кінці стиснення:
а) свіжої суміші(Повітря).
, де. 914 - 273 =
б) залишкових газів -
- визначаєтьсяінтерполяцією по заданій таблиці при.
в) робочої суміші
Процес згоряння:
Коефіцієнт молекулярногозміни горючейі робочої суміші
Кількість теплотивтраченого внаслідок хімічної неповноти згоряння робоче суміші.
Середня мольнатеплоємність продуктів згоряння.
(емпірична формуладля інтервалу температур від 0 до 1500 В° С)
=
Коефіцієнтвикористання теплоти.
Температура в кінцізгоряння:
0,8 О»=середні2
21,840 + 0,001868,315 = 30,155 +0,00842
Отримуємо квадратнерівняння:
Вирішуючи це рівняння отримаємо.
Максимальнетеоретичне тиск згоряння:
Ступіньпопереднього розширення
=
Максимальнедійсне тиск:
Ступінь підвищеннятиску:
Процеси розширення івипуску.
Середній показникадіабати розширення визначається заномограмі по длявідповідних значень, а середнійпоказник політропний розширення визначається за.
При,,,.
Номограма визначенняпоказника адіабати розширення
Ступінь подальшогорозширення
= 13,73
Тиск і температурав кінці процесу розширення.
Індикаторні параметриробочого тіла.
Середнє теоретичнеіндикаторне тиск.
При
Середнє дійснеіндикаторне тиск.
Індикаторний ККД ііндикаторний питома витрата палива.
Ефективні показникидвигуна.
Середній тискмеханічних втрат
Прийнявши S = ​​140 мм D= 130мм отримаємо:
Приймаємо 7 - 13приймаємо 10,5
в€™ 0,213 МПа
Середнє ефективнетиск і механічний ККД:
Ефективний ККДефективний питома витрата палива:
При
Основні параметрициліндра і двигуна
Робочий об'єм (літраж)двигуна:
Робочий об'ємодного циліндра:
S = 140мм:
Остаточно приймаємо:S = 120мм; D = 120мм
Площа поршня:
Робочий об'єм:
Потужність двигуна:
(для)
Літрова потужністьдвигуна:
176,73 214,28 = 37,87кг/год
Крутний момент:
Побудова індикаторноїдіаграми
Індикаторну діаграмубудують для режиму номінального режиму роботи двигуна:
Тобто
Для побудови вибираємозручні масштаби:
;
Максимальна висота діаграми(Точка z):
Аналогічно ординатиінших точок:
№точок
(мм)
політропистиснення
політропирозширення
)
