Тепловой расчет ДВС ВАЗ-2106
Содержание
Введение
1. Выбор и обоснование типа транспортного средства
2. Тепловой расчет
3. Построение свернутой индикаторной диаграммы
4. Кинематический и динамический анализ
5. Конструирование и расчёт на прочность деталей двигателя
6. Расчёт элементов системы охлаждения
7. Описание конструкции детали и системы
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Цели и задачи:
Целью данного курсового проекта является улучшение эксплуатационных и технических показателей вследствие применения более современных конструкционных материалов и улучшения тепловых процессов двигателя, а также повышение надёжности его работы, снижение токсичности отработанных газов и улучшение вибрационно-акустических качеств за счёт повышения уравновешенности масс кривошипно-шатунного механизма. В задачи проекта входит расчёт и определение параметров и показателей рабочего цикла, основных размеров, кинематический и динамический анализ, оценка прочности деталей, расчёт и компоновка систем, обслуживающих двигатель.
В курсовом проекте в качестве прототипа используется автомобиль ВАЗ-2106 легковой, с закрытым четырёхдверным кузовом, с передним расположением двигателя и задними ведущими колёсами, предназначен для перевозки пяти человек и багажа не более 50 кг. Автомобиль рассчитан для эксплуатации при температуре окружающей среды от минус 400 С до плюс 450 С.
На автомобиль устанавливается 4-цилиндровый карбюраторный двигатель с рядным вертикальным расположением цилиндров и верхним расположением распределительного вала рабочим объёмом 1,6 литра. Двигатель приводит в движение автомобиль и его оборудование. В таблице приведены основные показатели и параметры двигателя в сравнении с лучшими отечественными и мировыми аналогами.
Таблица 1.
|
Показатели двигателей |
ВАЗ-2106 |
ВАЗ-2112 |
RENAULT 1,6 i |
|
|
Расположение, число цилиндров |
Рядный 4 |
|||
|
Число клапанов |
8 |
16 |
16 |
|
|
Рабочий объём, см3 |
1569 |
1499 |
1598 |
|
|
Мощность, кВт/л•с, при об/мин |
55,5/75,5 5400 |
66,7/90,7 5600 |
83/113 6000 |
|
|
Крутящий момент, Н•м, при об/мин |
116 3000 |
127 3700 |
152 4200 |
|
|
Расход топлива, л/100 км, смешанный цикл |
8,5 |
7,4 |
6,9 |
|
|
Степень сжатия |
8,5 |
9 |
11 |
|
Таким образом двигатель ВАЗ 2106 значительно отстаёт от аналогов и на мой взгляд требует значительной модернизации конструкции с целью дальнейшего повышения производительности, эффективных показателей, а также уменьшения выбросов вредных веществ в окружающую среду.
1. Выбор и обоснование типа транспортного средства
Тип транспортного средства - автомобиль ВАЗ-2106 легковой с закрытым четырёхдверным кузовом.
Масса - 1380 кг.
Скорость - 150 км/ч.
Грузоподъёмность (пассажировместимость) - 400 кг. (5чел.).
Область эксплуатации - Дороги с твёрдым покрытием.
Характеристики установленного двигателя:
Марка (модель) - ВАЗ 2106
Мощность:
максимально допустимая - 58,8 кВт.
номинальная - 55,5 кВт.
эксплуатационная - 48 кВт.
Крутящий момент:
максимальный - 116 Н•м
Частота вращения коленчатого вала:
максимальная - 6000 об/мин.
минимально-устойчивая - 900 об/мин.
Расход топлива и масла:
удельный - 3085 г/кВт•ч
на 100 км пробега -8,5 л/100 км
Габаритные размеры - 583?541?651
Ресурс - 150000 км.
Определяем эксплуатационную мощность двигателя из условия обеспечения максимальной скорости движения.
=43 м/с - максимальная скорость автомобиля
та = 1445 кг -- масса автомобиля
-- коэффициент суммарного сопротивления дороги. Принимаю
КВ =0,2 -- коэффициент обтекаемости, Н с2/м4
F =1,7 -- лобовая площадь, м2
-- коэффициент учета силы инерции приведенных вращающихся масс
= 1,04+0,04 ik, где ik =1 -- передаточное число коробки передач
= 1,04+0,04*1=1,08
ja =0,2 -- ускорение автомобиля м/с2
=0,85 -- КПД трансмиссии.
=47,6 кВт.
Определяем эффективную мощность:
кВт.
2. Тепловой расчёт и тепловой баланс карбюраторного двигателя
Произвести расчет четырехтактного карбюраторного двигателя, предназначенного для легкового автомобиля. Эффективная мощность двигателя Nе = 56 кВт при частоте вращения коленчатого вала п = 5400 об/мин. Двигатель четырехцилиндровый, i = 4 с рядным расположением. Система охлаждения жидкостная закрытого типа. Степень сжатия ? = 8,5.
При проведении теплового расчета для нескольких скоростных режимов обычно выбирают 3--4 основных режима. Для карбюраторных двигателей такими режимами являются:
режим минимальной частоты вращения nmin =900 об/мин, обеспечивающий устойчивую работу двигателя;
режим максимального крутящего момента при nМ = 3000 об/мин;
режим максимальной (номинальной) мощности при nN = 5400 об/мин;
режим максимальной скорости движения автомобиля при nmax = 6000 об/мин;
С учетом приведенных рекомендаций и задания (nN = 5400 об/ мин) тепловой расчет последовательно проводится для п = 900, 3000, 5400 и 6000 об/мин.
Топливо. В соответствии с заданной степенью сжатия ? = 8,5 можно использовать бензин марки АИ-93.
Средний элементарный состав и молекулярная масса топлива
С =0,855; Н =0,145 и mт = 115 кг/кмоль.
Низшая теплота сгорания топлива
Параметры рабочего тела. Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива
кмоль возд/кг топл.;
= кг возд/кг топл.
Коэффициент избытка воздуха. Стремление получить двигатель достаточно экономичный и с меньшей токсичностью продуктов сгорания, которая достигается при ? ? 0,95 - 0,98, позволяет принять ? = 0,96 на основных режимах, а на режиме минимальной частоты вращения ? = 0,86.
Количество горючей смеси М1= ?L0 + l/mт; (1)
при п = 900 об/мин М1= 0,86 · 0,516+1/115 = 0,4525 кмоль гор. см/кг топл;
при п = 3000, 5400 и 6000 об/мин M1 = 0,96 · 0,516+1/115= 0,5041 кмоль гор. см/кг топл.
Количество отдельных компонентов продуктов сгорания при К=0,5 и принятых скоростных режимах:
при п = 900 об/мин
кмоль СО2/кг топл;
кмоль СО/кг топл;
кмоль Н2О/кг топл;
кмоль Н2/кг топл;
кмоль N2/кг топл;
при п = 3000, 5400 и 6000 об/мин
кмоль СО2/кг топл;
кмоль СО/кг топл;
кмоль Н2О/кг топл;
кмоль Н2/кг топл;
кмоль N2/кг топл;
Общее количество продуктов сгорания
; (2)
при п = 900 об/мин
М2=0,0512+0,02+0,0625+0,01+0,3515=0,4952 кмоль пр. сг/кг топл.
Проверка: М2 = 0,855/12 + 0,145/2 + 0,792 • 0,86 • 0,516 = 0,4952 кмоль пр. сг/кг топл;
при п = 3000, 5400 и 6000 об/мин
М2 = 0,0655 + 0,0057+0,0696 + 0,0029 + 0,3923 = 0,5360 кмоль пр. сг/кг топл.
Проверка: М2 = 0,855/12 + 0,145/2 + 0,792 • 0,96 • 0,516 = 0,5360 кмоль пр. сг/кг топл.
Параметры окружающей среды и остаточные газы. Давление и температура окруж. среды при работе двигателей без наддува рk=р0=0,1 МПа и Тk=Т0=293 К.
Температура остаточных газов. При постоянном значении степени сжатия ? = 8,5 температура остаточных газов практически линейно возрастает с увеличением скоростного режима при ? = const, но уменьшается при обогащении смеси. Учитывая, что при п = 900 об/мин ? = 0,86, а на остальных режимах ? = 0,96, принимается:
|
п |
900 |
3000 |
5400 |
6000 |
об/мин |
|
|
Тr |
900 |
1000 |
1060 |
1070 |
МПа |
|
Давление остаточных газов рr за счет расширения фаз газораспределения и снижения сопротивлений при конструктивном оформлении выпускного тракта рассчитываемого двигателя можно получить на. номинальном скоростном режиме
prN = 1,18р0 = 1,18 · 0,1 =0,118 МПа.
Тогда
Aр = (prN - p0 ·1.035) 108/() = (0,118-0,1·1,035) 108/(54002 * 0,1) = 0,4973;
Рr = р0 (1,035 + Aр· 10-8n2) = 0,1 (1,035+ 0,4973 · 10-8n2) = 0,1035 + 0,4973·10-9n2. (3)
Отсюда получим:
|
п |
900 |
3000 |
5400 |
6000 |
об/мин |
|
|
pr |
0,1039 |
0,1077 |
0,1170 |
0,1201 |
МПа |
|
Процесс впуска. Температура подогрева свежего заряда. С целью получения хорошего наполнения двигателя на номинальном скоростном режиме принимается ?ТN=8°С. Тогда
;
. (4)
Далее получим:
|
п |
900 |
3000 |
5400 |
6000 |
об/мин |
|
|
?Т |
18,58 |
13,64 |
7,99 |
6,587 |
°С |
|
Плотность заряда на впуске
,
где RB = 287 Дж/кг · град -- удельная газовая постоянная для воздуха.
Потери давления на впуске. В соответствии со скоростным режимом двигателя (n = 5400 об/мин) и при условии качественной обработки внутренней поверхности впускной системы можно принять ?2 + ?вп = 2,8 и ?вп = 95 м/с. Тогда
Аn = ?вп /nN = 95/5400= 0,01759;
. (5)
Отсюда получим:
при n = 900 об/мин ?p?= 2,8 * 0.017592 * 9002 * 1,189 ?10-6/2 = 0,0004 МПа;
при n = 3000 об/мин ?p?= 2,8 * 0.017592 * 30002 * 1,189 ?10-6/2 = 0,004635 МПа;
при n = 5400 об/мин ?p?= 2,8 * 0.017592 * 54002 * 1,189 ?10-6/2 = 0,015 МПа;
при n = 6000 об/мин ?p?= 2,8 * 0.017592 * 60002 * 1,189 ?10-6/2 = 0,0185 МПа.
Давление в конце впуска
р?= p0 -- ?p?, (6)
|
п |
900 |
3000 |
5400 |
6000 |
об/мин |
|
|
р? |
0,0996 |
0,09536 |
0,085 |
0,0814 |
МПа |
|
Коэффициент остаточных газов. При определении ?r для двигателя без наддува принимается коэффициент очистки ?оч = 1, а коэффициент дозарядки на номинальном скоростном режиме ?доз = 1,10, что вполне возможно получить при подборе угла опаздывания закрытия впускного клапана в пределах 30--60°. При этом на минимальном скоростном режиме (п = 900 об/мин) возможен обратный выброс в пределах 5%, т. е. ?доз = 0,95. На остальных режимах значения ?доз можно получить, приняв линейную зависимость ?доз от скоростного режима. Тогда
. (7)
При n = 900 об/мин ;
при n = 3000 об/мин ;
при n = 5400 об/мин ;
при n = 6000 об/мин ;
Температура в конце впуска:
(8)
При n = 900 об/мин К;
при n = 3000 об/мин К;
при n = 5400 об/мин К;
при n = 6000 об/мин К;
Коэффициент наполнения:
. (9)
При n = 900 об/мин
при n = 3000 об/мин
при n = 5400 об/мин
при n = 6000 об/мин
Процесс сжатия. Средний показатель адиабаты сжатия k1при ? =8,5 и рассчитанных значениях Та определяется по графику, а средний показатель политропы сжатия n1 принимается несколько меньше k1. При выборе n1 учитывается, что с уменьшением частоты вращения теплоотдача от газов в стенки цилиндра увеличивается, а n1 уменьшается по сравнению с k1 более значительно:
|
п |
900 |
3000 |
5400 |
6000 |
об/мин |
|
|
k1 |
1,3767 |
1,3771 |
1,3772 |
1,3772 |
||
|
T? |
340 |
337 |
336 |
337,6 |
К |
|
|
n1 |
1,370 |
1,376 |
1,377 |
1,377 |
||
Давление в конце сжатия
(10)
При n = 900 об/мин МПа;
при n = 3000 об/мин МПа;
при n = 5400 об/мин МПа;
при n = 6000 об/мин МПа.
Температура в конце сжатия
(11)
При n = 900 об/мин К;
при n = 3000 об/мин К;
при n = 5400 об/мин К;
при n = 6000 об/мин К;
Средняя мольная теплоемкость в конце сжатия:
а) свежей смеси (воздуха):
, (12)
где
|
п |
900 |
3000 |
5400 |
6000 |
об/мин |
|
|
tc |
477,52 |
480,51 |
479,88 |
483,47 |
°С |
|
|
21,85 |
21,87 |
21,87 |
21,875 |
кДж/(кмоль · град); |
||
б) остаточных газов
- определяется методом экстраполяции;
при n = 900 об/мин, ? = 0,86 и tc =477 °С
кДж/(кмоль * град);
при n = 3000 об/мин, ? = 0,96 и tc =480 °С
кДж/(кмоль * град);
при n = 5400 об/мин, ? = 0,96 и tc =480 °С
кДж/(кмоль * град);
при n = 6000 об/мин, ? = 0,96 и tc =483,47 °С
кДж/(кмоль * град);
в) рабочей смеси
(13)
при n = 900 об/мин
кДж/(кмоль * град);
при n = 3000 об/мин
кДж/(кмоль * град);
при n = 5400 об/мин
кДж/(кмоль * град);
при n = 6000 об/мин
кДж/(кмоль * град);
Процесс сгорания. Коэффициент молекулярного изменения горючей и рабочей смеси (14)
При n = 900 об/мин ?0=0,4952/0,4525=1,0944; ?=(1,0944+0,05136)/(1+0,05136)=1,08979;
при n = 3000 об/мин ?0=0,5360/0,5041=1,0633; ?=(1,0633+0,04567)/(1+0,04567)=1,06053;
при n = 5400 об/мин ?0=0,5360/0,5041=1,0633; ?=(1,0633+0,04902)/(1+0,04902)=1,06034;
при n = 6000 об/мин ?0=0,5360/0,5041=1,0633; ?=(1,0633+0,051855)/(1+0,051855)=1,0602.
Количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания топлива:
?Нu= 119950(1-- ?)L0. (15)
При n = 900 об/мин ?Нu= 119950·(1-- 0,86)·0,516=8665 кДж/кг;
при n = 3000, 5400 и 6000 об/мин ?Нu= 119950·(1-- 0,6)·0,516=2476 кДж/кг.
Теплота сгорания рабочей смеси
Нраб.см = (Нu - ?Hu)/[М1(1 + ?r)]. (16)
При n = 900 об/мин Нраб.см = (43930 - 8665)/[0,4525(1 + 0,05136)]=74126 кДж/кмоль раб. см;
при n = 3000 об/мин Нраб.см = (43930 - 2476)/[0,5041(1 + 0,04567)]=78642 кДж/кмоль раб. см;
при n = 5400 об/мин Нраб.см = (43930 - 2476)/[0,5041(1 + 0,04902)]=78391 кДж/кмоль раб. см;
при n = 6000 об/мин Нраб.см = (43930 - 2476)/[0,5041(1 + 0,05186)]=78180 кДж/кмоль раб. см;
Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания
(17)
При n = 900 об/мин = (1/0,4952) [0,0512 (39,123 + 0,003349tz) + 0,02 (22,49 + 0,00143tz) +0,0625 • (26,67 + 0,004438tz) + 0,01 (19,678 + 0,001758tz) + 0,3515 (21,951 + 0,001457tz)] =
= 24,298 + 0,002033tz кДж/(кмоль•град);
при n = 3000, 5400 и 6000 об/мин =(1/0,536) [0,0655 •(39,123 + 0,003349tz) +0,0057• (22,49 + 0,00143tz) + 0,0696 (26,67 + 0,004438tz) + 0,0029 • (19,678 + 0,001758tz) + 0,3923(21,951+ 0,001457tz)] = 24,656 + 0,002077tz кДж/(кмоль•град).
Величина коэффициента использования теплоты ?z при п = 5600 и 6000 об/мин в результате значительного догорания топлива в процессе расширения снижается, а при т = 900 об/мин ?z интенсивно уменьшается в связи с увеличением потерь тепла через стенки цилиндра и неплотности между поршнем и цилиндром. Поэтому при изменении скоростного режима ?z ориентировочно принимается в пределах, которые имеют место у работающих карбюраторных двигателей:
|
п |
900 |
3000 |
5400 |
6000 |
об/мин |
|
|
?z |
0,82 |
0,92 |
0,91 |
0,89 |
||
Температура в конце видимого процесса сгорания
. (18)
При n = 900 об/мин 0,82 • 74126 + 21,9374 • 477 = 1,08979 • (24,298 + 0,002033tz)tz, или
, откуда
°C;
Tz=tz+273=2325,910974+273=2598,91 K;
при n = 3000 об/мин 0,92 • 78642 + 21,958 • 480 = 1,06053 • (24,656 + 0,002077tz)tz, или , откуда
°C;
Tz=tz+273=2600+273=2873 K;
при n = 5400 об/мин 0,91 • 78390 + 21,9627 • 480 = 1,0603 • (24,656 + 0,002077tz)tz, или
, откуда
°C;
Tz=tz+273=2574+273=2847 K;
при n = 6000 об/мин 0,89 • 78179 + 21,978 • 483 = 1,0602 • (24,656 + 0,002077tz)tz, или
, откуда
°C
Tz=tz+273=2529+273=2802 K.
Максимальное давление сгорания теоретическое
рz = pc?Tz/Tc. (19)
При n = 900 об/мин рz = 1,868802·1,08979·2599/750=7,057 МПа;
при n = 3000 об/мин рz = 1,812369·1,06053·2873/753=7,333 МПа;
при n = 5400 об/мин рz = 1,6189·1,06034·2847/752=6,4988 МПа;
при n = 6000 об/мин рz = 1,5542·1,0602·2802/756=6,10706 МПа;
Максимальное давление сгорания действительное
рzд = 0,85/ рz;
|
п |
900 |
3000 |
5400 |
6000 |
об/мин |
|
|
рzд |
5,9989 |
6,2334 |
5,524 |
5,191 |
МПа |
|
Степень повышения давления
?= рz /pc (20)
|
п |
900 |
3000 |
5400 |
6000 |
об/мин |
|
|
? |
3,7765 |
4,046364 |
4,0143 |
3,9294 |
||
Процессы расширения и выпуска. Средний показатель адиабаты расширения k2 определяется по номограмме при заданном ? =8,5 для соответствующих значений ? и Тz, а средний показатель политропы расширения n2 оценивается по величине среднего показателя адиабаты:
|
п |
900 |
3000 |
5400 |
6000 |
об/мин |
|
|
? |
0,86 |
0,96 |
0,96 |
0,96 |
||
|
Tz |
2599 |
2873 |
2847 |
2802 |
К |
|
|
k2 |
1,2605 |
1,2515 |
1,2518 |
1,2522 |
||
|
n2 |
1,26 |
1,251 |
1,251 |
1,252 |
||
Давление и температура в конце процесса расширения
(21) и (22)
При n = 900 об/мин рb= 7,05749/8,51,26 = 0,4759 МПа и Тb= 2599/8,51,26 -1 = 1490 К;
при n = 3000 об/мин рb= 7,333/8,51,251 = 0,5042 МПа и Тb= 2873/8,51,251 -1 = 1679 К;
при n = 5400 об/мин рb= 6,4988/8,51,251 = 0,4468 МПа и Тb= 2847/8,51,251 -1 = 1664,8 К;
при n = 6000 об/мин рb= 6,107/8,51,252 = 0,419 МПа и Тb= 2802/8,51,252 -1 = 1634 К;
Проверка ранее принятой температуры остаточных газов:
. (23)
При n = 900 об/мин
; ;
при n = 3000 об/мин
; ;
при n = 5400 об/мин
; ;
при n = 6000 об/мин
; , где ? -- погрешность расчета. На всех скоростных режимах температура остаточных газов принята в начале расчета достаточно удачно, так как ошибка не превышает 1,7%.
Индикаторные параметры рабочего цикла. Теоретическое среднее индикаторное давление
(24)
При n = 900 об/мин
;
при n = 3000 об/мин
;
при n = 5400 об/мин
при n = 6000 об/мин
Среднее индикаторное давление:
МПа (25)
где коэффициент полноты диаграммы принят ?и = 0,96;
|
п |
900 |
3000 |
5400 |
6000 |
об/мин |
|
|
pi |
1,1290 |
1,2131 |
1,0729 |
1,0 |
МПа |
|
Индикаторный КПД и индикаторный удельный расход топлива
(26) и (27)
При n = 900 об/мин ; г/(кВт·ч);
при n = 3000 об/мин ; г/(кВт·ч);
при n = 5400 об/мин ; г/(кВт·ч);
при n = 6000 об/мин ; г/(кВт·ч).
Эффективные показатели двигателя. Среднее давление механических потерь для карбюраторного двигателя с числом цилиндров до шести и отношением S/D?1
(28)
Предварительно приняв ход поршня S равным 80 мм, получим ?п.ср. = Sn/3 · 104 = 80 n/3 ·104 = =0,002667n м/с, тогда рм = 0,049 + 0,0152 * 0,002667n МПа, а на различных скоростных режимах:
|
п |
900 |
3000 |
5400 |
6000 |
об/мин |
|
|
?п.ср |
2,4003 |
8,001 |
14,4018 |
16,002 |
м/с |
|
|
рм |
0,08545 |
0,1705 |
0,2677 |
0,292 |
МПа |
|
Среднее эффективное давление и механический КПД
(29) и ; (30)
|
п |
900 |
3000 |
5400 |
6000 |
об/мин |
|
|
pi |
1,1290 |
1,2131 |
1,0729 |
1,0 |
МПа |
|
|
pe |
1,04355 |
1,0426 |
0,8052 |
0,70894 |
МПа |
|
|
?м |
0,9243 |
0,8595 |
0,75049 |
0,7083 |
||
Эффективный КПД и эффективный удельный расход топлива:
(31) и ; (32)
|
п |
900 |
3000 |
5400 |
6000 |
об/мин |
|
|
?i |
0,3166 |
0,362 |
0,3353 |
0,325 |
МПа |
|
|
?e |
0,2926 |
0,31 |
0,252 |
0,231 |
МПа |
|
|
ge |
280 |
264 |
325 |
355 |
г/(кВт·ч) |
|
Основные параметры цилиндра и двигателя. Литраж двигателя:
Vл = 30?Ne/(pen) = 30 · 4 · 56/(0,8052 · 5400) = 1,545л.
Рабочий объем одного цилиндра:
Vh = Vл/i = 1,545/4 = 0,38625 л.
Диаметр цилиндра. Так как ход поршня предварительно был принят S = 80 мм, то
мм
Окончательно принимается D == 79мм и S = 80 мм.
Основные параметры и показатели двигателя определяются по окончательно принятым значениям D и S:
л;
мм2=48,99 см2;
; (33) ; (34) , (35)
|
п |
900 |
3000 |
5400 |
6000 |
об/мин |
|
|
pe |
1,04355 |
1,0426 |
0,8052 |
0,7089 |
МПа |
|
|
Ne |
12,287 |
40,92 |
56,887 |
55,65 |
кВт |
|
|
Me |
130,44 |
130,32 |
100,649 |
88,62 |
Н·м |
|
|
GT |
3,440 |
10,803 |
18,488 |
19,755 |
кг/ч |
|
Литровая мощность двигателя
кВт/л;
ВЫВОД: основные данные полученные в тепловом расчёте при сравнение с характеристиками прототипа (см. таб.) позволяют сделать вывод о том что для дальнейших расчётов мы можем принять этот двигатель так как расхождение не превышает 10%.
|
Ne, кВт |
ре |
?е |
ge, г/кВт•ч |
||
|
Рассчитанное |
56,9 |
0,8052 |
0,25 |
325 |
|
|
Прототипа |
56,0 |
0,81 |
0,27 |
3105 |
|
|
Погрешность |
1,6 |
0,5 |
8 |
4,6 |
|
4. Построение индикаторной диаграммы
Индикаторную диаграмму строят для номинального режима работы двигателя, т. е. при Ne = 56кВт и n = 5400 об/мин.
Масштабы диаграммы: масштаб хода поршня Мs = 1 мм в мм; масштаб давлений Мр = 0,05 МПа в мм.
Приведенные величины, соответствующие рабочему объему цилиндра и объему камеры сгорания:
мм; мм
Максимальная высота диаграммы (точка z)
мм
Ординаты характерных точек:
мм; мм;
мм; мм;
мм.
Построение политроп сжатия и расширения аналитическим методом:
а) политропа сжатия (36). Отсюда
мм,
гдемм.
|
№ точек |
OX, мм |
Политропа сжатия |
Политропа расширения |
||||||
|
|
, мм |
, МПа |
, мм |
, МПа |
|||||
|
1 |
10,7 |
8,5 |
19,04 |
32,4 |
1,62 (точка с) |
14,55 |
132,4 |
6,62 (точка z) |
|
|
2 |
11,3 |
8 |
17,52 |
29,8 |
1,49 |
13,48 |
122,7 |
6,135 |
|
|
3 |
12,9 |
7 |
14,58 |
24,7 |
1,23 |
11,41 |
103,8 |
5,19 |
|
|
4 |
18,1 |
5 |
9,17 |
15,5 |
0,77 |
7,490 |
68,2 |
3,41 |
|
|
5 |
22,7 |
4 |
6,74 |
11,5 |
0,58 |
5,66 |
51,5 |
2,57 |
|
|
6 |
30,2 |
3 |
4,54 |
7,7 |
0,385 |
3,953 |
36 |
1,8 |
|
|
7 |
45,4 |
2 |
2,59 |
4,4 |
0,22 |
2,380 |
21,658 |
1,083 |
|
|
8 |
60,5 |
1,5 |
1,74 |
3,0 |
0,15 |
1,661 |
15,1 |
0,755 |
|
|
9 |
90,7 |
1 |
1 |
1,7 |
0,085 (точка а) |
1 |
9,1 (точка b) |
0,455 |
|
б) политропа расширения (37).Отсюда
мм
Результаты расчета точек политроп приведены в табл.
Теоретическое среднее индикаторное давление
,
где мм2- площадь диаграммы aczba. Это близко к рассчитанному.
В соответствии с принятыми фазами газораспределения и углом опережения зажигания определяют положение точек r, а, а", с, f и b по формуле для перемещения поршня:
, (38)
где ? -- отношение радиуса кривошипа к длине шатуна.
Выбор величины ? производится при проведении динамического расчета, а при построении индикаторной диаграммы предварительно принимается ? = 0,285.
Расчеты координат точек r, а, а", с, f и b сведены в табл.
|
Обозначение точек |
Положениеточек |
Расстояние точек от в.м.т. (AX), мм |
|||
|
до в.м.т. |
18 |
0,0655 |
2,6 |
||
|
после в.м.т. |
25 |
0,1223 |
4,8 |
||
|
после в.м.т. |
120 |
1,6069 |
62,5 |
||
|
до в.м.т. |
35 |
0,2313 |
9,0 |
||
|
до в.м.т. |
30 |
0,1697 |
6,6 |
||
|
до в.м.т. |
125 |
1,6667 |
65,0 |
||
Положение точки определяется по формуле:
МПа;
мм.
Действительное давление сгорания
МПа;
мм.
Соединяя плавными кривыми точки r с а, с с с" и далее с zд и кривой расширения, b с b" (точка b" располагается обычно между точками b и а) и линией выпуска b"rr, получим скругленную действительную индикаторную диаграмму raacfc" zдbb"r.
Построение внешних скоростных характеристик бензинового двигателя
На основании тепловых расчетов проведенных для четырех скоростных режимов работы бензиновых двигателей, получены и сведены в таблицу необходимые величины параметров для построения внешних скоростных характеристик.
Частота вращения коленчатого вала, |
Параметры внешней скоростной характеристики |
||||||
|
900 |
12,28 |
280 |
130 |
3,44 |
0,878 |
0,86 |
|
|
3000 |
40,92 |
264 |
130 |
10,8 |
0,921 |
0,96 |
|
|
5400 |
56,89 |
325 |
100 |
18,49 |
0,879 |
0,96 |
|
|
6000 |
55,65 |
355 |
88 |
19,76 |
- Курсовая работа по экономике предприятия
- Курсовая работа по экономическому анализу
- Курсовая работа по информационной безопасности
- Курсовая работа по стратегическому менеджменту
- Курсовая работа по геологии
- Курсовая работа по авиационной и ракетно-космической технике
- Курсовая работа по иновационному менджменту
- Курсовая работа по геодезии
- Курсовая работа по экономике труда
- Курсовая работа по инвестициям
- Курсовая работа по начертательной геометрии
- Курсовая работа по теории машин и механизмов
- Курсовая работа по гидравлике
- Курсовая работа по стандартизации
- Курсовая работа по социальной работе
- Как писать дипломную работу Инструкция и советы по написанию качественной дипломной работы.
- Структура дипломной работы Сколько глав должно быть в работе, что должен содержать каждый из разделов.
- Оформление дипломных работ Требования к оформлению дипломных работ по ГОСТ. Основные методические указания.
- Источники для написания Что можно использовать в качестве источника для дипломной работы, а от чего лучше отказаться.
- Скачивание бесплатных работ Подводные камни и проблемы возникающие при сдаче бесплатно скачанной и не переработанной работы.
- Особенности дипломных проектов Чем отличается дипломный проект от дипломной работы. Описание особенностей.