Параметры окружающей среды остаточных газов. Основные параметры цилиндра и двигателя. Расчет и построение внешних скоростных характеристик. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма. Сравнение показателей проектируемого двигателя и прототипа.
Двигатель внутреннего сгорания - это тип двигателя, тепловая машина, в которой химическая энергия топлива (обычно применяется жидкое или газообразное углеводородное топливо), сгорающего в рабочей зоне, преобразуется в механическую работу. Несмотря на то, что двигатели внутреннего сгорания являются весьма несовершенным типом тепловых машин (низкий КПД, сильный шум, токсичные выбросы, меньший ресурс), благодаря своей автономности (необходимое топливо содержит гораздо больше энергии, чем лучшие электрические аккумуляторы) двигатели внутреннего сгорания очень широко распространены. Основными типами ДВС являются: Поршневые двигатели - камерой сгорания является цилиндр, где тепловая энергия топлива превращается в механическую энергию, которая из возвратно-поступательного движения поршня превращается во вращательную, с помощью кривошипно-шатунного механизма. По типу используемого топлива делятся на: Бензиновые - смесь топлива с воздухом готовится в карбюраторе и далее во впускном коллекторе, или во впускном коллекторе при помощи распыляющих форсунок (механических или электрических), или непосредственно в цилиндре при помощи распыляющих форсунок, далее смесь подается в цилиндр, сжимается, а затем поджигается при помощи искры, образующейся между электродами свечи. Газовые - двигатель, сжигающий в качестве топлива углеводороды, находящиеся в газообразном состоянии при нормальных условиях.Тип двигателя: карбюраторный. Эффективная мощность двигателя: N е = 54 КВТ. Частота вращения коленчатого вала: n = 5800 об / мин. Принимаем материал поршня: алюминиевый сплав.В соответствии с заданной степенью сжатия можно использовать бензин марки АИ-92. Низшая теплота сгорания топлива: Н ? = (28,993 С 18,212 Н - 3,276 Н ) 10 6 = 4,393 * 10 4 КДЖ/ кг. Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива. (кмоль воздуха / кг топлива). При расчете двигателя на режимах внешней скоростной характеристики принимаем коэффициент избытка воздуха ? = 0,96.Рассчитываемый двигатель не имеет специального устройства для подогрева свежего заряда. Однако естественный подогрев заряда в бензиновом двигателе может достигать . С целью хорошего наполнения двигателя на номинальном скоростном режиме принимается . Определим коэффициент дозарядки ? доз по справочной таблице, можно вывести зависимость коэффициента дозарядки от частоты оборотов, тогда примем ? доз = 0,95.Определяем показатель политропы и адиабаты по номограмме для определения показателя адиабаты: показатель адиабаты принимаем к`1 =1,3779, Давление в конце сжатия определяется по формуле: Температура в конце сжатия: К. Средняя мольная теплоемкость в конце сжатия остаточных газов определяется методом экстраполяции по табличным данным: КДЖ/ моль град. Средняя мольная теплоемкость рабочей смеси определяется по формуле: КДЖ/ К кмоль.Коэффициент изменения горючей и рабочей смеси. ? - действительный коэффициент молекулярного изменения; , где М 1 - количество горючей смеси, отнесенное к 1 кг топлива; М 2 количество продуктов сгорания, отнесенное к 1 кг топлива. Количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания топлива. Величина коэффициента использования теплоты z принимается в пределах, которые имеют место у работающих карбюраторных двигателей: z = 0,93.Среднее давление механических потерь для карбюраторного двигателя с числом цилиндров до шести. Предварительно приняв ход поршня S равным 78мм, получим: м/с.Принимаем V л = 1,1 л. Так как ход поршня предварительно был принят S = 78 мм, то Принимаем D = 7-мм. Основные параметры и показатели двигателя определяются по окончательно принятым значениям D,S. Общее количество теплоты, введенной в двигатель с топливом. Теплота, передаваемая охлаждающей среде: где m - показатель степени для 4х тактных двигателей, принимаем m = 0,65;Расчет производится при различной степени частоты вращения коленчатого вала двигателя. n N = 5800 об/ мин. n 1 = 1000 об/ мин. n 2 = 2500 об/ мин. n 3 = 5000 об/ мин.Индикаторную диаграмму строят для номинального режима работы двигателя. N max = 70 КВТ и частоте вращения двигателя при максимальной мощности n = 5,8 * 10 3 об/ мин Ординаты характерных точек: Построение политроп сжатия и расширения аналитическим методом: а) политропа сжатия: б) политропа расширения: Теоретическое среднее индикаторное давление: P` i = 1,471.
План
Содержание двигатель цилиндр механизм скоростной
Введение
1. Исходные данные
2. Выбор марки топлива
3. Параметры окружающей среды остаточных газов
4. Процесс впуска
5. Процесс сжатия
6. Процесс сгорания
7. Процесс расширения и впуска
8. Расчет эффективных показателей
9. Основные параметры цилиндра и двигателя
10. Расчет и построение внешних скоростных характеристик
