Расчет карбюраторного V-образного четырехцилиндрового двигателя на шасси автомобиля ЗАЗ-968М (ZAZ-968M)

Посмотреть архив целиком


Министерство образования

Российской Федерации


Вологодский государственный

технический университет




Факультет: ФПМ

Кафедра: А и АХ

Дисциплина: АД




РАСЧЕТНОПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

Тема: расчет карбюраторного V-образного четырехцилиндрового двигателя

на шасси автомобиля ЗАЗ968М

(Ne=60 л.с. (44,1 кВт), n=4500 мин-1, =7,5, воздушное охлаждение)



Выполнил: Дроздов Д. В.

Группа: МАХ-41

Принял: к.т.н. Яковицкий А. А.








Вологда, 2001 г.


Содержание



Введение

Задание на курсовой проект

  1. Тепловой расчет

  2. Построение внешней скоростной характеристики двигателя

  3. Сравнение параметров проектируемого двигателя и прототипа

  4. Расчет кинематики и динамики двигателя

    1. Кинематический расчет

    2. Динамический расчет

  5. Анализ компьютерного расчета на ЭВМ

  6. Уравновешивание двигателя

  7. Расчет основных деталей двигателя

  8. Спец. разработка ( система охлаждения)

Заключение

Список литературы




ВВЕДЕНИЕ


На наземном транспорте наибольшее распространение получили двигатели внутреннего сгорания. Эти двигатели отличаются компактностью, высокой экономичностью, долговечностью и применяются во всех отраслях народного хозяйства.

В настоящее время особое внимание уделяется уменьшению токсичности выбрасываемых в атмосферу вредных веществ и снижению уровня шума работы двигателей.

Специфика технологии производства двигателей и повышение требований к качеству двигателей при возрастающем объеме их производства, обусловили необходимость создания предполагаемые показатели цикла, мощность и экономичность, а также давление газов, действующих в надпоршневом пространстве цилиндра, в зависимости от угла поворота коленчатого вала. По данным расчета можно установить основные размеры двигателя (диаметр цилиндра и ход поршня) Успешное применение двигателей внутреннего сгорания, разработка опытных конструкций и повышение мощностных и экономических показателей стали возможны в значительной мере благодаря исследованиям и разработке теории рабочих процессов в двигателях внутреннего сгорания.

Выполнение задач по производству и эксплуатации транспортных двигателей требует от специалистов глубоких знаний рабочего процесса двигателей, знания их конструкций и расчета двигателей внутреннего сгорания.

Рассмотрение отдельных процессов в двигателях и их расчет позволяют определить и проверить на прочность его основные детали.

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ


По заданным параметрам двигателя произвести тепловой расчет, по результатам расчета построить индикаторную диаграмму, определить основные параметры поршня и кривошипа. Разобрать динамику кривошипно-шатунного механизма. Построить график средних крутящих моментов.

Параметры двигателя:


Номинальная мощность, л.с. (кВт)

Число цилиндров, i

Расположение цилиндров

Тип двигателя

Частота вращения коленвала, об/мин-1

Степень сжатия

60 (44,1)

4

V-образное

карбюраторный

4500

7,5

1.ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ [1, с.7294]

1.1. Выбор исходных данных

1.1.1. Топливо


Степень сжатия проектируемого двигателя =7,5. В качестве топлива выбираем бензин марки А76.

Элементарный состав топлива: С+Н+О=1

где C=0,855; H=0,145; О=0.

Молекулярная масса топлива: МT=115 кг/кмоль.

Низшая теплота сгорания топлива:

Нu=33,91C+125,60H10,89(OS)2,51(9H+W);

Нu=33,910,855+125,600,1452,51(90,145)=43930 кДж/кг.


1.1.2. Параметры рабочего тела


Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1кг топлива:

кг возд./кг топл.

кмоль возд./кг топл.

Коэффициент избытка воздуха α принимаем равным 0,96 для получения оптимального соотношения экономичности и мощности проектируемого двигателя.

Количество горючей смеси: М1 = Lo+1/ mт = 0,960,516+1/115= 0,5050 кмоль.

При неполном сгорании топлива ( 1 ) продукты сгорания представляют собой смесь окиси углерода (СО), углекислого газа (СО2) , водяного пара (Н2О), свободного водорода (Н2) , и азота (N2) . Количество отдельных составляющих продуктов сгорания и их сумма при К=0,5 (Кпостоянная зависящая от отношения количества водорода к окиси углерода, содержащихся в продуктах сгорания):

МСО =2[(1)/(1+K)]0,208Lo;

МСО =2[(10,96)/(1+0,5)]0,2080,517=0,0057 кмоль/кг топл.

МСО=С/12-2[(1)/(1+K)]0,208Lo;

МСО=0,855/122[(1-0,96)/(1+0,5)]0,2080,517=0,0655 кмоль/кг топл.

МН=2К[(1)/(1+K)]0,208Lo;

МН=20,47[(10,96)/(1+0,5)]0,2080,517=0,0029 кмоль/кг топл.

МНО=Н/22К[(1-)/(1+K)] 0,208Lo;

МНО=0,145/2-20,47[(10,96)/(1+0,5)]0,2080,517=0,0696 кмоль/кг топл.

МN=0,792Lo;

МN=0,7920,960,517=0,393 кмоль/кг топл.

Суммарное количество продуктов сгорания:

М2СОСОН + МНО + МN;

М2 =0,0073+0,063+0,0034+0,069+0,388=0,5367 кмоль/кг топл.

Проверка:

М2 =С/12+Н/2+0,792Lo;

М2=0,855/12+0,145/2+0,7920,960,517=0,5367 кмоль/кг топл.


1.1.3. Параметры окружающей среды и остаточных газов


Атмосферное давление и температура окружающей среды: po=0,101 МПа; To=293 К. Температуру остаточных газов принимаем на основании опытных данных [1,с.43]:

Тr =1040 К; pr =1,16po =1,160,101=0,11716 МПа.

Давление остаточных газов Рr можно получить на номинальном режиме:

РrN=1,18Р0=0,118 Мпа

Ар=(РrN - Р01,035) 108/(nN2Р0)=0,716

Находим давление остаточных газов Рr:

Рr= Р0 (1.035+ Ар10-8n2)

Рr=0,101 (1,035+0,71610-845002)=0,118 МПа


1.2. Процесс впуска


Температуру подогрева свежего заряда принимаем на основании опытных данных [1,с.44]: Т=8 0 C.

Плотность заряда на впуске: ρо= р0 106 /(RВTО) =0,101106/(287293) =1,189 кг/м3,

где р0 =0,101 МПа; Т0 =293 К; RВ удельная газовая постоянная равная 287 Дж/кг град.

Давление заряда в конце наполнения Ра принимаем на основании рекомендаций [1,с.44] в зависимости от средней скорости поршня Сп=Sn/30, где S ход поршня, n-заданная частота вращения коленвала двигателя: Сп =0,092 4500/30=9,51 м/с.

Принимаем ра=0,0909 МПа.

Коэффициент остаточных газов:

γr=,

где оч коэффициент очистки; доз коэффициент дозарядки (без учета продувки и

дозарядки оч=1; доз=0,95).

γr==0,07.

Температура заряда в конце впуска:

Та =(To +Т + γrТr)/(1+ γr);

Та =(293+8+0,071040)/(1+0,07)= 349,3 К.

Коэффициент наполнения:

;

=0,73.



1.3. Процесс сжатия


Средние показатели адиабаты сжатия при работе двигателя на номинальном режиме определяем по номограмме [1,с.48] при =7,5 и Та =349,3 К: k1=1,3775; средний показатель политропы сжатия принимаем несколько меньше k1 : n1= k1-0,02=1,3575.

Давление в конце сжатия:

рс = ра n 1;

рс =0,0857,51,3575 = 1,31 МПа.

Температура в конце сжатия:

Тс = Та( n 1-1) ;

Тс =349,37,5(1,3575-1) =717,85 К.

tcс –273;

tc=717,85273=444,85 0C.

Средняя мольная теплоемкость в конце сжатия:

свежей смеси:

(mC)=20,6+2,63810-3tc=20,6+2,63810-3444,85=21,77 кДж/(моль град

остаточных газов:

(mC)=23,805 кДж/(моль град -определяем методом экстрополяции (1, табл.7)

рабочей смеси:

(mC)=(mC)=1/(1+γr)((mC)+ γr(mC))=21,903 кДж/(моль град

Число молей остаточных газов:

Мr =rL0;

Мr =0,960,070,517=0,0347 кмоль/кг топл.

Число молей газов в конце сжатия до сгорания:

Мс1r ;

Мс=0,505+0,0347=0,5397 кмоль/кг топл.



1.4. Процесс сгорания


Химический коэффициент молекулярного изменения:

о21,

где М1 количество горючей смеси, отнесенное к 1кг топлива; М2 количество продуктов сгорания, отнесенное к 1кг топлива.

о=0,5367 / 0,505=1,0628.

Действительный коэффициент молекулярного изменения:

= (о+γr)/(1+γr);

=(1,0628+0,07)/(1+0,07)=1,0587 .

Количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания топлива:


Случайные файлы

Файл
25060-1.rtf
13298.rtf
69275.rtf
referat.doc
147835.doc




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.