Тепловой расчёт двигателя внутреннего сгорания марки 8ЧНСП 3А 22/28-2 и построение индикаторной диаграммы
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Содержание
Введение3
Задание на курсовую работу4
Назначение двигателя6
Классификация двигателя7
Схема комбинированного двигателя11
Маркировка двигателя12
Выбор топлива для двигателя13
Выбор камеры сгорания и способа смесеобразования14
Выбор фаз газораспределения15
Выбор форсунки и вращательного числа свежего заряда в цилиндре двигателя16
Классификация степени автоматизации17
Основные направления развития судовых дизелей19
Расчёт рабочих процессов двигателя20
Процесс впуска20
Процесс сжатия20
Процесс смесеобразования и сгорания21
Процесс расширения21
Процесс выпуска21
Анализ развёрнутого уравнения эффективной мощности23
Выбор основных параметров для расчёта рабочего цикла по развёрнутой формуле эффективной мощности24
Расчет процесса наполнения26
Расчет процесса сжатия27
Расчет процесса смесеобразования и сгораниия27
Расчет процесса расширения и процесса выпуска28
Расчёт показателей рабочего цикла двигателя29
Расчет индикаторных показателей29
Расчет механических потерь в двигателе30
Расчет эффективных показателей двигателя30
Расчет термодинамических показателей двигателя30
Определение основных размеров цилиндра30
Вывод по расчёту рабочего цикла32
Исследовательская часть работы33
Вывод по исследовательской части35
Расчет внешней скоростной характеристики36
Расчетные формулы для нахождения параметров внешней скоростной характеристики37
Параметры внешней скоростной характеристики38
Построение свернутой и развернутой индикаторной диаграммы40
Список литературы45
Введение
Поршневые дизели относятся к роду тепловых двигателей, в которых химическая энергия топлива преобразуется в тепловую непосредственно внутри рабочего цилиндра. Поступающие в цилиндр воздух и впрыскиваемое топливо образуют горючую смесь, которая самовоспламеняется благодаря высокой температуре в конце сжатия, а также химической реакцией топлива с кислородом воздуха. В результате процесса сгорания образуются газообразные продукты с высоким давлением и температурой. Эффективность процесса сгорания характеризуется количеством теплоты, выделенной в объёме рабочего цилиндра.
Преобразование полученной тепловой энергии в механическую происходит посредством передачи работы расширения продуктов сгорания на поршень, поступательно-возвратное движение которого, в свою очередь, преобразуется через кривошипно-шатунный механизм во вращательное движение на коленчатом валу двигателя. Создаваемый на валу крутящий момент совершает полезную работу, преодолевая сопротивление внешней нагрузки, например гребного винта судна.
Газораспределительный механизм периодически открывает и закрывает выпускные и впускные органы, что обеспечивает своевременную очистку цилиндра от газов и заполнение его свежим зарядом воздуха. Топливная система осуществляет своевременную подачу топлива в цилиндр.
Комплекс последовательных процессов, периодически повторяющихся и обуславливающих работу двигателя, называется рабочим циклом. В настоящее время коэффициент полезного действия у современных двигателей достигает значения в 50-52%.
Задание на курсовую работу
Произвести тепловой расчёт двигателя внутреннего сгорания, определить его индикаторные, эффективные, термические, механические показатели и геометрические размеры цилиндра. А так же на основе полученных данных построить индикаторную диаграмму.
Двигатель марки 8ЧНСП 3А 22/28-2.
Исходные данные двигателя:
номинальная мощность Ne = 1250 кВт;
номинальная частота вращения n = 1050 мин-1;
удельный расход топлива qе = 192 г / кВт ч.
Для расчёта двигателя необходимо принять дополнительные данные. Все рекомендации по выбору предварительно оцениваемых параметров для расчёта рабочего процесса относятся к судовым дизелям, работающим на жидком углеводородном топливе.
Абсолютное атмосферное давление равновесного рабочего тела Ро при нормальных условиях для поршневых двигателей внутреннего сгорания соответствует 100000 Па (0.1 МПа) ГОСТ 10150-88.
Абсолютная температура равновесного рабочего тела То при нормальных условиях для поршневых двигателей внутреннего сгорания равна 298 К. ГОСТ 10150-88.
Коэффициент избытка воздуха (?) равен отношению действительного количества воздуха, обеспечивающее полное сгорание 1 кг топлива к теоретически необходимому количеству воздуха для полного сгорания 1 кг топлива. Принимаем ? =1.7 , руководствуясь тем, что при данном значении коэффициента избытка воздуха меньшему количеству воздуха, не участвующему в процессе горения, передаётся теплота сгорания. Но необходимо считаться с тем, что при малых коэффициентах избытка воздуха возрастает тепловая напряженность цилиндра.
Коэффициент продувки (?a). Для четырёхтактных ДВС с наддувом коэффициент продувки лежит в пределах (1,05.. 1,2). Большие значения коэффициента продувки принимаются при контурной продувке, меньшие значения при промежуточной. Для нашего двигателя принимаем ?a =1,15.
Коэффициент остаточных газов (?r) равен отношению количества молей остаточных газов к количеству молей свежего заряда. Для четырёхтактных среднеоборотных двигателей с наддувом коэффициент остаточных газов находиться в пределах (0,01..0,04), принимаем ?r = 0,04.
В большинстве четырёхтактных двигателей с наддувом применяется газотурбинный наддув. Прототи?/p>