Тепловой расчет двигателя
Контрольная работа - Разное
Другие контрольные работы по предмету Разное
ведены в таблицу 1.
Таблица 1 - Значения расчетных точек политроп сжатия и расширения
№ точкиОХ, ммОВ/ОХПолитропа сжатияПолитропа расширения(ОВ/ОХ)n1Рx, МПа(ОВ/ОХ)n2Рx, МПа1207,2615,291,2712,165,262304,848,760,737,293,163403,635,890,495,082,204502,904,330,363,821,655602,423,370,283,051,356702,072,720,232,501,087801,812,260,192,110,918901,611,930,161,820,7991001,451,670,141,600,69101101,321,470,121,420,61111201,211,300,111,270,55121301,121,170,101,150,50131401,041,060,091,050,45Для определения действительного среднего индикаторного давления рабочего цикла через площадь , построенной диаграммы, производят ее скругление.
Это объясняется следующим. В реальном двигателе за счет опережения зажигания или впрыска топлива (точка ) рабочая смесь воспламеняется раньше и давление в конце процесса сжатия повышается (до точки ), а за счет опережения открытия выпускного клапана (точка ) давление в конце процесса расширения снижается (до точки ). Процесс сгорания протекает по линии, так как смесь в цилиндре догорает после прохождения поршнем ВМТ в точке
Для определения местоположения точек ниже оси абсцисс проводим прямую, на которой строим полуокружность радиусом
.
Из центра полуокружности вправо откладывают отрезок (поправка Брикса)
(, примем ) ,
Из нового центра проводим лучи под углом (угол опережения зажигания) и под углом (угол опережения открытия выпускного клапана).Точки С и D сносим на кривую сжатия (точка ) и кривую расширения (точка ). Для современных быстроходных двигателей угол опережения открытия выпускного клапана находится в пределах , а угол опережения зажигания .
Действительное среднее индикаторное давление, МПа,
,
где - площадь диаграммы (, ,, ,,), мм2.
4. Построение внешней скоростной характеристики
Внешняя скоростная характеристика представляет собой зависимость основных показателей двигателя от частоты вращения вала двигателя: при полной подаче топлива, является основной характеристикой двигателя. Эту характеристику можно построить по результатам теплового расчета, произведенного для режима полной мощности.
Характеристику строим для 8 значений частот вращения коленчатого вала двигателя в интервале от
до ,
где - частота вращения, соответствующая , .
Промежуточные точки для построения кривых и определяем по следующим эмпирическим формулам:
Эффективная мощность для бензиновых двигателей, кВт,
,
где и - максимальная эффективная мощность (кВт) и частота вращения коленчатого вала (мин-1) при максимальной мощности;
и - эффективная мощность (кВт) и частота вращения коленчатого вала (мин-1) в искомой точке скоростной характеристики двигателя.
Удельный эффективный расход топлива для бензиновых двигателей, ,
,
где - удельный расход топлива в рассчитываемых точках скоростной характеристики, ;
- удельный расход топлива, соответствующий максимальной мощности,.
Эффективный крутящий момент, ,
.
Часовой расход топлива, кг/ч,
.
Значение величин , , принимаем на основании теплового расчета двигателя.
Результаты расчетов заносим в таблицу 2, после чего строим кривые внешней скоростной характеристики двигателя (рисунок 2).
Таблица 2 - Расчетные точки внешней скоростной характеристики
140015,81107,86292,214,62180020,85110,67280,885,86240028,41113,10268,367,62300035,62113,44261,209,30360042,09111,70259,4110,92420047,43107,89262,9912,47480051,23101,97271,9413,93540053,1293,98286,2515,21560053,2590,85292,2115,56По результатам теплового расчета и данным внешней скоростной характеристики заполняем таблицу основных показателей проектируемого двигателя и двигателя прототипа.
Таблица 3 - Значения основных показателей двигателя-прототипа и рассчитываемого двигателя
ПоказательОбозначениеРазмерностьДвигатель прототипРассчитываемый двигательМаксимальная мощностькВт52,953,25Частота вращения коленчатого вала при
мин-156005600Рабочий объем цилиндровл1,481,313Степень сжатия 9,59,6Диаметр поршня мм8279Ход поршня мм7067Крутящий момент при Нм105,8113,4Среднее эффективное давлениеМПа0,760,87Удельный расход топливаг/(кВтч)307292,21Средняя скорость поршням/с13,0612,51Литровая мощностькВт/л37,240,56
Список литературы
1.Колчин А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. 3-е изд. -М: Высш. школа, 2003.- 493с.
2.Пустошный П.А. Автомобильные двигатели. Методические указания к выполнению контрольной работы и курсового проекта для студентов-заочников спец. 190601.65- Архангельск: изд. АГТУ. 2005.- 46с.