Зміст
Введення
Завдання
1.Аналіз основних параметрів двигуна прототипу
2.Визначення індикаторних показників робочого циклу прототипу двигуна
2.1Визначення індикаторних показників робочого циклу прототипу двигуна
2.2Визначення індикаторних показників робочого циклу розраховується двигуна
3.Розрахунок процесу впуску
4.Розрахунок процесу стиснення
5.Розрахунок процесу згоряння
6.Розрахунок процесу розширення
7. Визначення індикаторнихпоказників циклу
8.Визначення ефективних показників циклу
9. Визначення економічнихпоказників
10.Оцінка впливу тривалості згоряння на індикаторні показники робочогоциклу
Література
Додаток
ВСТУП
Основнимизадами курсу є покращення показників паливної економічності, підвищенняпотужності двигунів і крутного моменту, зниження показників токсичностідвигуна.
Виконанняданих завдань вимагає від фахівців, пов'язаних з виробництвом і експлуатацієюавтомобільних і тракторних двигунів, глибокого знання теорії, конструкції ірозрахунку двигунів внутрішнього згоряння.
Воснові теплового розрахунку двигунів внутрішнього згоряння закладені уявленняпро закономірний характер швидкості згоряння палива. Тепловий розрахунок двигунадозволяє визначити індикаторний і ефективні показники і основніпоказники і основні розміри циліндрів проектованого двигуна.
Привиконанні теплового розрахунку студенти поглиблюють свої знання з теорії робочогоциклу і набувають практичні навички у виборі вихідних даних в проведеннірозрахунків.
ЗАВДАННЯ
накурсову роботу з теорії робочих процесів двигунів
студентагрупи АТ - 441
<
p> 1.Темакурсової роботи - В«Розрахунок двигуна внутрішнього згорянняВ» 2/+10/0/4, 6/17
2.Вихіднідані до роботи:
-двигунпрототип - КамАЗ-740;
-вимагаєтьсязбільшити ефективну потужність на 10 кВт;
-збільшитичастоту обертання двигуна не потрібне;
-модернізація здійснюється шляхом збільшення робочого об'єму циліндра;
-потрібно оцінити вплив кута випередження запалювання на показники робочогопроцесу.
1. Аналіз основних параметрів двигуна прототипу
КамАЗ-740являє собою чотиритактний восьмициліндровий V-подібнийдизельний двигун, з кутом розвалу циліндрів 90 В°.
Технічнахарактеристика:
МаркаКамАЗ-740
Ефективнапотужність, кВт 154
Частотаобертання при номінальній потужності, хв -1 2600
Питомавитрата палива, г/кВт в€™ г 178
Діаметрциліндра, мм 120
Хідпоршня, мм 120
Робочийоб'єм циліндрів, л 10,85
Ступіньстиснення 17
2.Визначення індикаторних показників робочого циклу прототипу двигуна
2.1 Визначенняіндикаторних показників робочого циклу прототипу двигуна
Середнє ефективнетиск:
(2.1)
де N е - ефективна потужність, кВт;
П„ - Тактностьдвигуна;
V h - робочий об'єм одного циліндра, л;
n - номінальна частота обертання, хв -1 ;
i - число циліндрів.
;
Тиск механічнихвтрат:
(2.2)
де а, в - емпіричнікоефіцієнти [1, стор 43], а = 0,04 і в = 0,0135;
З п - середняшвидкість поршня;
м/с (2.3)
тоді
р м =0,04 +0,0135 в€™ 10,4 = 0,1804;
Середнє індикаторнетиск:
р i = р м + р e , МПа (2.4)
р i = 0,655 +0,1804 = 0,8354;
Індикаторна потужність:
кВт (2.5)
;
Індикаторний витратапалива:
г/кВт в€™ год (2.6)
Вибір вихідних даних для теплового розрахунку
Розрахунок виконуємостосовно до використання двигуна в нормальних атмосферних умовах:
1. Тиск навколишньогосередовища р 0 = 0,1013 МПа;
2. Тиск передвпускними клапанами р до , враховуючи відносно невеликі втрати підвпускний трасі, для двигуна без наддуву можна прийняти рівним атмосферному р до = Р 0 = 0,1013 МПа;
3. Температура навколишньогосередовища Т 0 = 293 К;
4. Температура свіжогозаряду перед впускними клапанами також може бути прийнята рівною температурінавколишнього середовища Т до = Т 0 = 293 К;
5. Ступінь стисненняприймаємо Оµ = 17 [1];
6. Коефіцієнт наповненняО· v для дизельних двигунів знаходиться вмежах О· v = 0,8 ... 0,9.Приймемо О· v = 0,86;
7. Для чотиритактнихбезнаддувних дизелів тиск залишкових газів приймаємо р r = 0,11 МПа [1];
8. Стосовно дономінальному режиму роботи температура залишкових газів Т r для чотиритактних дизельнихдвигунів коливається в межах 700 ... 800 К, приймаємо Т r = 750 К [1];
9. Величина підігрівусвіжого заряду від нагрітих деталей двигуна? Т залежить, головним чином,від типу двигуна і швидкісного режиму, для чотиритактних дизелів Т =10 ... 20 градусів, приймаємо Т = 15 градусів;
10. Масова часткавуглецю в паливі С = 0,855;
11. Масова часткаводню в паливі Н = 0,13
12. Масова часткакисню в паливі О = 0,01
13. Коефіцієнт надлишкуповітря приймаємо a =1,8;
14. відношення радіусакривошипа до довжини шатуна О» = R/L ш . О» = 1/3, 8 = 0,263 [1];
15. Середній показникполітропи стиснення n 1 виберемо рівним n 1 = 1,37 [1];
16. Для прийнятогоелементарного хімічного складу дизельного палива вважаємо нижчутеплотворну здатність Huрівною 42,5 МДж/кг.
17. Характер згоряння m в дизельних двигунах знаходиться вмежах m = 0,03 ... 3, приймемо m = 0,3;
18. Умовнатривалість згоряння П† z для дизелів знаходиться в межах 80 ... 120 град. ПКВ. ПриймемоП† z = 100 град. ПКВ;
19. Середній показникполітропи розширення n 2 виберемо рівним n 2 = 1,4;
20. Коефіцієнтвикористання теплоти П€ враховує втрати теплоти в стінки, на перетіканнягазів, для дизельних двигунів П€ = 0,8 ... 0,9. Вибираємо П€ = 0,86;
21. Зниження температурив охолоджувачі надувочного повітря? Т охл . Так як охолоджувачнадувочного повітря відсутній, приймемо Т охл = 0;
22. Показник політропистиснення повітря у компресорі приймемо n н = 1, томукомпресор відсутня;
23. Кут випередженнязапалювання О? виберемо по номограмі, О? = 10 град. ПКВ [1, стор 23, рис.2.1];
24. Крок розрахунку процесівстиснення і розширення приймемо;
25. Крок розрахунку процесузгоряння приймемо.
2.2 Визначенняіндикаторних показників робочого циклу розраховується двигуна
Середнє ефективнетиск:
Тиск механічнихвтрат:
де а, в - емпіричнікоефіцієнти ([1] стор.43), а = 0,04 і в = 0,0135;
З п - середняшвидкість поршня;
З п = S n/30, [м/с]
З п = 0,12 в€™ 2600/30= 10,4;
тоді
р М =0,09 +0,0135 в€™ 10,4 = 0,1804;
індикаторного тиску:
р i = р м + р e , [МПа]
р i = 0.1804 +0,5941 = 0,7745;
Індикаторна потужність:
;
Індикаторний витратапалива:
3.Розрахунок процесу впуску
Тиск робочого тіла вНаприкінці такту впуску:
, [МПа] (3.1)
де Оµ - ступінь стиснення двигуна;
О· v - коефіцієнт наповнення;
р до - тискперед впускними клапанами, МПа;
Тк - температура передвпускними клапанами, МПа;
р r - тиск залишкових газів, МПа;
Коефіцієнт залишковихгазів:
(...
