Тепловой расчет двигателя
Контрольная работа - Разное
Другие контрольные работы по предмету Разное
Содержание:
1.Выбор и обоснование исходных данных
2.Тепловой расчет проектируемого двигателя
.Построение индикаторной диаграммы
.Построение внешней скоростной характеристики
Список использованной литературы
1. Выбор и обоснование исходных данных
Прототип двигателя внутреннего сгорания УЗАМ - 331
Максимальная мощность
Степень сжатия
Коэффициент избытка воздуха
Частота вращения коленчатого вала
1.1Марка топлива
В соответствии с типом двигателя и степенью сжатия выбираем автомобильный бензин марки АИ-93 с основными характеристиками:
содержание
содержание
содержание
средняя молярная масса
низшая теплота сгорания топлива
1.2Понижение давления на впуске
Понижение давления при движении заряда во впускной системе пропорционально квадрату скорости газа в сечении с наименьшей площадью и зависит от суммарного коэффициента сопротивления впускной системы и средней скорости движения заряда.
Средняя скорость воздуха в проходных сечениях впускных клапанов бензиновых двигателей . По опытным данным суммарный коэффициент сопротивления впускной системы на номинальном режиме составляет . Большие значения показателей соответствуют высокооборотистым двигателям.
В соответствии со скоростным режимом для бензинового двигателя принимаем ; .
1.3Давление и температура остаточных газов
После завершения каждого цикла в цилиндре двигателя остаются продукты сгорания, давление которых и температура зависят от сопротивления выпускного тракта, фаз газораспределения и быстроходности двигателя.
Давление остаточных газов можно принять , а температуру для бензиновых двигателей . Большие значения и принимают для двигателей с высокой частотой вращения коленчатого вала двигателя.
В соответствии с частотой вращения коленчатого вала для бензинового двигателя принимаем ; .
1.4Температура подогрева свежего заряда
Температура подогрева свежего заряда зависит от наличия специального подогрева стенок впускных каналов и теплового состояния двигателя. Повышение температуры улучшает процесс испарения топлива, но снижает плотность заряда, что отрицательно сказывается на наполнении цилиндра. Эти два противоположных фактора учитываются при установлении величины подогрева заряда. Для бензинового двигателя .
Принимаем .
1.5Показатель политропы сжатия
Расчет параметров заряда в процессе сжатия проводится по условному среднему за процесс показателю политропы сжатия . Показатель политропы сжатия зависит от степени сжатия и температуры рабочего тела . Его можно определить по номограмме или выбрать из диапазона .
Принимаем .
1.6Коэффициент использования теплоты на участке сгорания
Учитывает потери теплоты от теплопередачи к стенкам цилиндров в период сгорания топлива и потери от диссоциации продуктов сгорания (внутренние потери). По опытным данным величина на режиме полной мощности для бензиновых двигателей изменяется в пределах .
Принимаем .
1.7Показатель политропы расширения
Расчет параметров процесса расширения проводится по уравнениям политропического процесса с усредненным показателем политропы расширения . Показатель политропы для бензиновых двигателей находится в пределах .
Принимаем
.8 Средняя скорость поршня
Средняя скорость поршня является критерием быстроходности двигателя. С увеличение скорости поршня возрастают механические потери и износ деталей КШМ, но одновременно возрастает и литровая мощность двигателя. Поэтому с учетом двигателя прототипа среднюю скорость поршня для расчетов принимаем
двигатель скоростной тепловой
2. Тепловой расчет двигателя
Тепловой расчет проектируемого двигателя выполняем для режима максимальной мощности. Принимаем .
.1 Параметры рабочего тела
Необходимые параметры рабочего тела, с учетом содержания , и в топливе, можно рассчитать следующим образом.
Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива:
в килограммах
;
в киломолях
,
где - молярная масса воздуха, .
Количество свежего заряда, в киломолях на 1 кг топлива для бензинового двигателя:
,
где - средняя молярная масса топлива, .
Количество отдельных компонентов продуктов сгорания, в киломолях на 1 кг топлива:
при
;
;
;
;
,
где - коэффициент зависящий от отношения , .
Общее количество продуктов сгорания, в киломолях на 1 кг топлива:
при
.
.2 Процесс впуска
Плотность свежего заряда на впуске
,
где , - давление и температура окружающего воздуха, , ; - газовая постоянная воздуха, .
Потери давления на впуске
,
где- суммарный коэффициент сопротивления впускной системы,
, в соответствии с пунктом 1.2;
- средняя скорость движения заряда в проходном сечении клапана, , в соответствии с пунктом 1.2;
Давление в конце впуска
.
Коэффициент остаточных газов
,
где - давление остаточных газов в конце впуска, ;
, - температура остаточных газов и подогрева свежего заряда, , ;
Температура в конце впуска
.
&