Тепловой и динамический расчет двигателя внутреннего сгорания (240-1582)

Посмотреть архив целиком

МАДИ (ТУ)




Кафедра : Автотракторные двигатели





Тепловой и динамический расчёт двигателя внутреннего сгорания






Преподаватель: Пришвин


Студент: Толчин А.Г.


Группа: 4ДМ1







МОСКВА 1995


Задание №24


1 Тип двигателя и системы питания - бензиновый,карбюраторная.

2 Тип системы охлаждения - жидкостная.

3 Мощность =100 [кВт]

4 Номинальная частота вращения n=3200 []

5 Число и расположение цилиндровV- 8

6 Степень сжатия - e=7.5

7 Тип камеры сгорания - полуклиновая .

8 Коэффицент избытка воздуха - a=0.9

9 Прототип - ЗИЛ-130

=================================================



Решение:

1 Характеристика топлива.

Элементарный состав бензина в весовых массовых долях:

С=0.855 ; Н=0.145

Молекулярная масса и низшая теплота сгорания :

=115[кг/к моль] ; Hu=44000[кДж/кг]


2 Выбор степени сжатия.

e=7.5 ОЧ=75-85


3 Выбор значения коэффицента избытка воздуха.

a=0.85-0.95 a=0.9


4 Расчёт кол-ва воздуха необходимого для сгорания 1 кг топлива



5 Количество свежей смеси

6 Состав и количество продуктов сгорания

Возьмём к=0.47

7 Теоретический коэффициент молекулярного изменения смеси


8 Условия на впуске


P0=0.1 [MПа] ; T0=298 [K]


9 Выбор параметров остаточных газов


Tr=900-1000 [K] ; Возьмём Tr=1000 [K]

Pr=(1.05-1.25)P0 [MПа] ; Pr=1.2*P0=0.115 [Mпа]


10 Выбор температуры подогрева свежего заряда

; Возьмём


11 Определение потерь напора во впускной системе

Наше значение входит в этот интервал.


12 Определение коэффициента остаточных газов

;


13 Определение температуры конца впуска


14 Определение коэффициента наполнения

;

;


15 Выбор показателя политропы сжатия

Возьмём


16 Определение параметров конца сжатия

;

;


17 Определение действительного коэф-та молекулярного изменения

;


18 Потери теплоты вследствие неполноты сгорания

;


19 Теплота сгорания смеси

;


20 Мольная теплоёмкость продуктов сгорания при температуре конца сжатия

;






22 Мольная теплоёмкость при постоянном объёме рабочей смеси в конце сжатия


23 Мольная теплоёмкость при постоянном объёме рабочей смеси

, где

24 Температура конца видимого сгорания

;

; Возьмём


25 Характерные значения Тz

;


26 Максимальное давление сгорания и степень повышения давления

;



27 Степень предварительного -p и последующего -d расширения

;


28 Выбор показателя политропы расширения n2

; Возьмём


29 Определение параметров конца расширения

;


30 Проверка правильности выбора температуры остаточных газов Тr


31 Определение среднего индикаторного давления

; Возьмём ;


32 Определение индикаторного К.П.Д.

;

Наше значение входит в интервал .


33 Определение удельного индикаторного расхода топлива


34 Определение среднего давления механических потерь

;

; Возьмём


35 Определение среднего эффективного давления

;


36 Определение механического К.П.Д.


37 Определение удельного эффективного расхода топлива

;


38 Часовой расход топлива


39 Рабочий объём двигателя


40 Рабочий объём цилиндра


41 Определение диаметра цилиндра

; - коэф. короткоходности

k=0.7-1.0 ; Возьмём k =0.9


42 Ход поршня


43 Проверка средней скорости поршня


44 Определяются основные показатели двигателя



45 Составляется таблица основных данных двигателя



Ne

iVh

Nл

e

n

Pe

ge

S

D

GT

Единицы

измерения

кВт

Л

вВт/л


мин-1

МПа

г/кВт.ч

мм

мм

кг/ч

Проект

110.9

4.777

20.8

7.5

3200

0.785

330.2

88

98

33.02

Протатип

110.3

5.969

18.5

7.1

3200

0.7

335

95

100







*****************************************************************

Построение индикаторной диаграммы


Построение производится в координатах : давление (Р) -- ход поршня (S).


1 Рекомендуемые масштабы

а) масштаб давления : mp=0.025 (Мпа/мм)

б) масштаб перемещения поршня : ms=0.75 (мм*S/мм)


2


3


4


5


6


7 Строим кривые линии политроп сжатия и расширения

Расчёт производится по девяти точкам.





Политропа сжатия

Политропа расширения

точек

1

18

7.5

14.58

47.83

1.19

13.18

203.57

5.09

2

20.5

6.6

12.3

40.35

1.0

11.19

172.84

4.32

3

23.5

5.775

10.3

33.78

0.84

9.43

145.69

3.64

4

32.8

4.125

6.58

21.59

0.54

6.13

94.71

2.36

5

41

3.3

4.89

16.05

0.40

4.61

71.18

1.78

6

54.6

2.475

3.3

10.94

0.27

3.19

49.25

1.23

7

82

1.65

1.95

6.38

0.16

1.89

29.31

0.73

8

108.7

1.245

1.3

4.38

0.11

1.32

20.44

0.51

9

135.3

1

1

3.28

0.08

1.0

15.44

0.38



8 Построение диаграммы,соответствующей реальному (действительному)

циклу.


Угол опережения зажигания :

Продолжительность задержки воспламенения (f-e) составляет по углу

поворота коленвала :

С учётом повышения давления от начавшегося до ВМТ сгорания давление конца сжатия Pcl (точка сl) составляет:

Максимальное давление рабочего цикла Pz достигает величины

Это давление достигается после прохождения поршнем ВМТ при повороте коленвала на угол

Моменты открытия и закрытия клапанов определяются по диаграммам фаз газораспределения двигателей-протатипов,имеющих то же число и расположение цилиндров и примерно такую же среднюю скорость поршня,что и проектируемый двигатель.

В нашем случае прототипом является двигатель ЗИЛ-130. Его характеристики:

Определяем положение точек :






Динамический расчёт


Выбор масштабов:


Давления

Угол поворота коленвала

Ход поршня


Диаграмма удельных сил инерции Pj возвратно-поступательных движущехся масс КШМ

Диаграмма суммарной силы ,действующей на поршень

; избыточное давление газов


Диаграмма сил N,K,T

Аналитическое выражение сил:

угол поворота кривошипа

угол отклонения шатуна


Полярная диаграмма силы Rшш ,действующей на шатунную шейку коленвала.

Расстояние смещения полюса диаграммы


Случайные файлы

Файл
169699.rtf
130081.rtf
53237.doc
39004.rtf
28091.rtf




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.