Розрахунок автомобільного двигуна
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
Вступ
Впровадження досягнень науково-технічного прогресу в автомобілебудуванні та на автомобільному транспорті вимагає творчого підходу до вирішення наукових і практичних завдань, які стоять перед робітниками цих галузей, що в свою чергу передбачає необхідність підвищення якості підготовки і перепідготовки кадрів для них. В області розвитку і удосконалення автомобільних двигунів основними задачами на сучаснім етапі являється:
зниження паливної економічності;
питомої маси;
вартості їх виготовлення і експлуатації;
боротьба з токсичними викидами в атмосферу;
зниження шуму при експлуатації двигунів.
Виконання цих задач вимагає від спеціалістів, повязаних з виробництвом та експлуатацією автомобільних двигунів, глибоких знань теорії, конструкції та розрахунку двигунів внутрішнього згоряння.
Важливим чином у придбанні даних знань, що базуються на основних теоретичних положеннях дисципліни Автомобільні двигуни.
Курс Автомобільні двигуни є одним з базових у справі підготовки інженерно-технічних працівників автомобільного транспорту.
Сучасна автомобільна силова установка (автомобільний двигун) являє собою одну з найскладніших машин, здатних перетворювати теплоту, що виділяється при згорянні палива, у механічну роботу. Процеси згоряння, виділення теплоти і перетворення її в механічну роботу продуктами згоряння відбувається у середині двигуна. Звідси й назва двигуни внутрішнього згоряння (ДВЗ).
1. Хімічні реакції при горінні палива
1.1 Теоретично необхідна кількість повітря для згоряння 1 кг палива
, кг.повітря/кг.палива.
l0= кг.повітря/кг.палива.
Склад палива: бензинів С = 0,855; Н = 0,145; О = 0; дизельного палива С = 0,870; Н = 0,126; О = 0,004. Вид палива повинен відповідати прототипу двигуна, що заданий у таблиці вихідних параметрів.
1.2 Теоретично необхідна кількість повітря для згоряння палива
, кмоль.повітря/кг.палива.
L0= кмоль.повітря/кг.палива.
1.3 Коефіцієнт надлишку повітря у режимі номінальної потужності приймають за таблицею вихідних параметрів ? =0.84
Кількість свіжого заряду
,
кмоль свіжого заряду/кг.палива. M1=0.840.5179=0.4350 кмоль свіжого заряду/кг.палива.
1.4 Кількість двоокису вуглецю (СО2) у продуктах згоряння
за умови:
1, , кмоль/кг.палива,
MCO2= кмоль/кг.палива,
де;
для нафтових рідких палив к = 0,45...0,53.
1.5 Кількість окису вуглецю (СО) у продуктах згоряння
за умови:
1,, кмоль/кг.палива.
MCO= кмоль/кг.палива.
1.6 Кількість водяної пари (Н2О) у продуктах згоряння
за умови:
1,, кмоль/кг палива. MH2O= кмоль/кг палива.
1.7 Кількість водню (Н2) у продуктах згоряння
за умови:
1,, кмоль/кг палива.
MH2= кмоль/кг палива.
1.8 Кількість кисню (О2) у продуктах згоряння
за умови:
1,, кмоль/кг.палива.
1.9 Кількість азоту (N2) у продуктах згоряння
, кмоль/кг.палива.
MN2= кмоль/кг.палива.
1.10 Загальна кількість продуктів згоряння рідкого палива
, кмоль/кг.палива.
M2= кмоль/кг.палива.
1.11 Зміна кількості робочого тіла при згорянні палива
, кмоль/кг.палива.
?M= кмоль/кг.палива.
1.12 Коефіцієнт молекулярної зміни паливної суміші
.
1.13 Нижча теплота згоряння рідкого палива за формулою Менделєєва
, кДж/кг.палива. Hu= кДж/кг.палива.
Вміст сірки S та вологи W у паливі приймають рівними 0.
1.14 Хімічна неповнота згоряння за умови:
1, , кДж/кг палива.
?Hu= кДж/кг палива.
1.15 Теплота згоряння паливної суміші
, кДж/кмоль пал.суміші.
Hпал.сум= кДж/кмоль пал.суміші.
2. Розрахунок процесів дійсного циклу
2.1 Тиск навколишнього середовища для розрахунків
Р0 = 0,10 МПа.
2.2 Температура навколишнього середовища для розрахунків
Т0 = 293 К.
2.3 Тиск середовища, звідки повітря надходить у циліндр.У випадку відсутності наддуву
Рк = Р0.
2.4 Температура середовища, звідки повітря надходить у циліндр
При відсутності наддуву
Рк = Р0, а Тк = Т0
2.5 Тиск залишкових газів у циліндрі двигуна перед початком процесу наповнення:
при відсутності наддуву
, МПа;
Pr= МПа
2.6 Температуру залишкових газів
Tr =1065 K
2.7 Густина заряду при наповненні:
при відсутності наддуву
,кг/м3;
кг/м3
де В = 287Дж/кгград питома газова стала.
При відсутності наддуву приймають .
2.8 Втрати тиску при наповненні
, МПа,
?Pa= МПа
де коефіцієнт затухання швидкості руху заряду у перерізі циліндра; ВП коефіцієнт опору впускної системи, віднесений до найбільш вузького його перерізу, ; ВП = 50...150 м/с середня швидкість руху заряду у найменшому перерізі впускної системи в м/с. Значення ВП приймають за таблицею вих. пар.
2.9 Тиск кінця впуску
, МПа
Pa= МПа
2.10 Температура підігріву свіжого заряду Т. Приймається
Т=12С.
2.11 Коефіцієнт залишкових газів
, .