Geum.ru

Методика теплового расчета двигателя внутреннего сгорания

Курсовой проект - Транспорт, логистика

Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика

ха ().

Удельная адиабатная работа сжатия в компрессоре составит:

 

 

Мощность, потребляемую компрессором определяем по формуле 13.3:

 

(кВт)

12. Построение индикаторной диаграммы

 

Индикаторную диаграмму строят на отдельном стандартном листе, в системе координат в соответствии с расчётными величинами выбирается масштабы по осям давлений и объёмов и наносятся равномерные шкалы. На диаграмме обозначают характерные точки цикла: " " - конец выпуска и начало впуска; "а" - конец впуска и начало сжатия; "с" - конец сжатия и начало сгорания; "z" - конец условного сгорания, "b " - конец расширения и начало выпуска.

Изображают горизонтальные линии, соответствующие Р0 = 0,101 кПа и .

Для точного построения процессов сжатия и расширения, которые являются политропными, выполняют дополнительные расчёты.

При расчёте и построении процесса сжатия:

1. Выбираем несколько значений объёмов в диапазоне между .

2. По уравнению политропы при каждом выбранном объёме рассчитываем давление, результаты заносим в таблицу 14.1.

3. Наносим соответствующие точки но индикаторную диаграмму.

Для процесса расширения выполняют аналогичные расчёты и построения с той разницей, что объёмы выбирают в диапазоне между .

 

Таблица 14.1 - Расчёт процессов сжатия и расширения

Vz=VcVв=VaРасширениеVi0,1060, 2060,3060,3460,5860,8261,0661,324Pi12,0005,3493,3042,8451,4970,9850,7220,554СжатиеPi5,0022,0461, 2001,0170,5000,3150,2230,167

Нанесенные на диаграмму промежуточные точки сжатия и точки расширения соединяем плавными кривыми. После этого достраиваем процессы газообмена. Полученная индикаторная диаграмма двигателя внутреннего сгорания дизеля MAN изображена на рисунке 14.1.

 

Рисунок 14.1 - Индикаторная диаграмма ДВС MAN.

Выводы

 

Результаты расчетов и общепринятые границы изменения расчетных параметров сводим в таблицу.

 

Таблица - Результаты расчетов.

НАЗВАНИЕ ПАРАМЕТРАЗНАЧЕНИЕГРАНИЦЫ ИЗМЕНЕНИЯколичество воздуха для сгорания 1 кг топлива, lo, кг/кг14,4522количество воздуха для сгорания 1 кг топлива, Lo, кг/моль0,4946Количество свежего заряда, m1, кг/кг23,1235Количество свежего заряда, М1, кг/кг0,4796Количество продуктов сгорания, m2, кг/кг24,12347826Количество продуктов сгорания, М2, кг/моль0,8231Коэффициент молекулярного изменения, 1.04Давление воздуха за компрессором, Рк, МПа0,1890Степень повышения давления в компрессоре, к1,8713Температура воздуха за компрессором, Т к, К375,0667Температура воздуха на входе в двигатель, Тк, К309,4133Давление в конце впуска, Ра, МПа0,1665 (0,8-0,95) РкТемпература в конце впуска, Та, К355,7411310-360Коэффициент наполнения, ?v0,80750,8-0,9Давление в конце сжатия, Рс, МПа7,62993,6-8,0Температура в конце сжатия, Тс, К958,9394700-900Давление в конце сгорания, Рz, МПа1210-12Температура в конце сгорания, Тz, К19851800-2200Степень повышения давления, 1,5727546011,33-1,85Степень расширения, 12.434Давление в конце расширения, Рв, МПа0,55430,2-0,4Температура в конце расширения, Тв, К1140,10861000-1200Среднее индикаторное давление, Pi, МПа1,30410,75-1,5Индикаторный КПД рабочего цикла, i0,41820,42-0,47Удельный индикаторный расход топлива, gi, г/кВт*ч202,5536175-205механический КПД, ?м0,80000,7-0,82Среднее эффективное давление, Ре, МПа 1,04330,85-1,1Эффективный КПД двигателя, е0,33460,33-0,4Удельный эффективный расход топлива, gе, г/кВт*ч253, 1920215-245Рабочий объем цилиндра, Vh, дм3 1,2461Литраж двигателя, i*Vh, дм37,4764Диаметр цилиндра, D, мм1,1300Ход поршня, S, мм1,2430Объем камеры сжатия, Vc, дм30,0779Объем в конце сгорания, Vz, дм30,1065Полный объем цилиндра, Va, дм31,3239Снижение температуры наддувочного воздуха, Тox, К 65,6533Расход наддувочного воздуха, Gв, м30,00027250Мощность потребляемая компрессором, Nк, 22,4642

Как видно из таблицы в результате теплового расчета ДВС большинство из расчетных параметров не выходит за допустимые границы, поэтому можно сделать вывод, что расчеты проведены верно. Превышение некоторых рассчитанных параметров обусловлено тем, что границы изменения приведены для отечественного автомобилестроения, а прототипом данного расчета является шведский двигатель.

Список литературы

 

  1. Методические указания к курсовой работе по дисциплине "Основы теории и динамики автомобильных и тракторных двигателей" на тему: "Тепловой расчет автомобильного двигателя" для студентов специальности 15.02 "Автомобилестроение" / Сост. Я.А. Егоров, Запорожье: ЗГТУ, 1995. - 31 с.
  2. Двигатели внутреннего сгорания: Учебн. для вузов по спец. "Строительные и дорожные машины и оборудование" / Хачиян А.С., Морозов К.А., Луканин В.Н. и др.: Под ред.В.Н. Луканина. - 2-е изд. Перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1985. - 311с.
  3. Автомобильные двигатели. / Под ред. Проф. М.С. Ховаха. - М.: Машиностроение, 1977. - 591 с.
  4. Двигатели внутреннего сгорания. Конструкция и расчет поршневых и комбинированных двигателей: Учеб. / Под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. - 4-е изд. - М.: Машиностроение, 1984. - 382 с

Приложения

 

Приложение А

 

Удельные теплоемкости рабочего тела

 

Таблица А.1 - Удельные теплоемкости рабочего тела при постоянном объеме, Cv, кДж/кмоль*К

t,?Cвоздухпродукты сгорания (a<1) 020,75922,18710020,83922,53320020,98522,88530021, 20723,29340021,47523,71250021,78124,1560022,09124,58670022,40925,02180022,71425,44190023,00825,847100023,28426,229110023,54826,593120023,79526,94130024,02927,265140024,25127,574150024,4627,866160024,65328,138170024,83728,395180025,00528,634190025,16828,863200025,32729,078210025,47429,283220025,61229,478230025,74629,658240025,87129,832250025,99329,993260026,1230,149270026,2530,298280026,3730,44