Тепловой расчет автомобильного двигателя
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
.
Рассчитанные параметры заносим в таблицу 6.
Таблица 6 - Значения эффективных показателей двигателя
Тип двигателяПоказателикарбюраторный0,8430,2570,85318,8ориентировочные значения0,6…1,10,23…0,380,75…0,92210…310
2.9 Основные параметры и показатели двигателя
Рабочий объем цилиндра Vh в дм определяется по формуле:
,
где ?=4 - коэффициент тактности рабочего процесса двигателя.
Отношение хода поршня S к диаметру цилиндра D примем равным 1.
Диаметр цилиндра D в мм определяется по формуле:
D=100.
Ход поршня двигателя S в мм определяется по формуле:
.
Полученные значения S и D округляем в большую сторону до целых четных чисел. В результате получаем следующие значения: S=68 мм; D=68 мм.
Расчетная средняя скорость поршня в м/с определяется по формуле:
.
Ошибка между принятой величиной и рассчитанной , в процентах определяется по формуле:
.
Так как < 5%, то принимаем в расчетах .
По принятым значениям D и S определяем окончательные основные параметры и показатели двигателя.
Рабочий объем одного цилиндра Vh в дм определяем по формуле:
.
Литраж двигателя Vл в дм определяется по формуле:
.
Объем камеры сгорания Vc в дм определяется по формуле:
.
Полный объем цилиндра Va в дм определяется по формуле:
.
Мощность двигателя Ne в кВт определяется по формуле:
.
Поршневая мощность двигателя Nn в кВт/дмопределяется по формуле:
.
Эффективный крутящий момент Ме в Нм определяется по формуле:
.
Часовой расход топлива GT в кг/ч определяется по формуле:
Масса двигателя mдв. в кг определяется по формуле:
,
где Муд=4 - удельная масса двигателя, кг/кВт; для карбюраторного двигателя с V-образным расположением цилиндров.
2.10 Оценка надежности проектируемого двигателя
При проектировании двигателя ориентировочная оценка надежности двигателя может быть осуществлена определением следующих критериев:
Б.Я. Гинцбурга
,
А.К. Костина
.
У современных автомобильных двигателей значения указанных критериев находятся в следующих пределах NП=1,3…2,8 кВт/см, qП=3,5…9,0. Так как у спроектированного двигателя значение критерия Б.Я. Гинцбурга не превышает, а значения критерия А.К. Костина укладывается в пределы указанных значений, то ориентировочно можно считать двигатель надежным.
2.11 Тепловой баланс
Для анализа характера теплоиспользования и путей его улучшения при расчете двигателя определяются составляющие теплового баланса.
2.11.1 Уравнение теплового баланса
Уравнение теплового баланса имеет вид:
,
где Qo - общее количество теплоты, введенное в цилиндр, Дж/с;
Qe - теплота, эквивалентная эффективной работе двигателя, Дж/с;
Qохл - теплота, отданная охлаждающей среде, Дж/с;
Qr - теплота, уносимая из двигателя с отработавшими газами, Дж/с;
Qн.с - теплота, потерянная при неполном сгорании топлива, Дж/с;
Qост - неучтенные потери теплоты, Дж/с.
2.11.2 Общее количество теплоты
Общее количество теплоты Qo в Дж/с определяется по формуле:
.
2.11.3 Теплота, эквивалентная эффективной работе
Теплота Qe, эквивалентная эффективной работе, в Дж/с определяется по формуле:
.
2.11.4 Теплота, отданная охлаждающей среде
Теплота Qохл, отданная охлаждающей среде, для карбюраторных двигателей с воздушным охлаждением, в Дж/с определяется по формуле:
2.11.5 Теплота, унесенная из двигателя с отработавшими газами
Теплота Qr, унесенная из двигателя с отработавшими газами, в Дж/с определяется по формуле:
,
где tr - температура остаточных газов, С
;
- теплоемкость остаточных газов в кДж/(кмольград)
- теплоемкость свежего заряда в кДж/(кмольград)
,
здесь t0=20C.
.11.6 Теплота, потерянная при неполном сгорании топлива
Теплота Qн.с, потерянная при неполном сгорании топлива, в Дж/с определяется по формуле:
.
2.11.7 Неучтенные потери теплоты
Неучтенные потери теплоты Qост в Дж/с определяется по формуле:
.
2.11.8 Относительные значения составляющих теплового баланса
Тепловой баланс определяется также в процентах от всего количества введенной теплоты по следующим формулам:
;
;
;
;
.
Очевидно, что должно выполняться условие
.
Рассчитанные параметры заносим в таблицу 7.
Таблица 7 - Значения составляющих теплового баланса в процентах
Тип двигателяСоставляющие теплового баланса в процентахкарбюраторный3029,4227,647,105,84ориентировочные значения23…3824…3230…550…213…10
2.12 Построение индикаторной диаграммы
Индикаторная диаграмма - графическая зависимость давления газа в цилиндре от надпоршневого объема, либо перемещения поршня или угла поворота коленчатого вала.
Масштаб ходя поршня мм/мм.
Отрезок, соответствующий рабочему объему цилиндра:
.
Отрезок, соответствующий объему камеры сгорания:
.
Отрезок, соответствующий полному объему цилиндра:
.