Тепловой расчет ДВС автомобиля КамАЗ-740, анализ основных параметров. Определение индикаторных показателей рабочего цикла; расчет процесса впуска, сжатия, сгорания, расширения. Оценка влияния продолжительности сгорания на эффективность рабочего цикла.
Основными задами курса является улучшение показателей топливной экономичности, повышение мощности двигателей и крутящего момента, снижение показателей токсичности двигателя. Выполнение данных задач требует от специалистов, связанных с производством и эксплуатацией автомобильных и тракторных двигателей, глубокого знания теории, конструкции и расчета двигателей внутреннего сгорания. В основе теплового расчета двигателей внутреннего сгорания заложены представления о закономерном характер скорости сгорания топлива. Тепловой расчет двигателя позволяет определить индикаторный и эффективные показатели и основные показатели и основные размеры цилиндров проектируемого двигателя.КАМАЗ-740 представляет собой четырехтактный восьмицилиндровый V-образный дизельный двигатель, с углом развала цилиндров 90°. Техническая характеристика: Марка КАМАЗ-740 Частота вращения при номинальной мощности, мин-1 2600Давление перед впускными клапанами рк, учитывая относительно небольшие потери во впускной трассе, для двигателя без наддува можно принять равным атмосферному рк = р0 = 0,1013 МПА; Температура свежего заряда перед впускными клапанами также может быть принята равной температуре окружающей среды Тк = Т0 = 293 К; Для четырехтактных безнаддувных дизелей давление остаточных газов принимаем pr = 0,11 МПА [1]; Применительно к номинальному режиму работы температура остаточных газов Tr для четырехтактных дизельных двигателей колеблется в пределах 700…800 К, принимаем Tr = 750 К [1]; Величина подогрева свежего заряда от нагретых деталей двигателя ?Т зависит, главным образом, от типа двигателя и скоростного режима, для четырехтактных дизелей ?Т = 10…20 градусов, принимаем ?Т = 15 градусов;Среднее эффективное давление: Давление механических потерь: где а, в - эмпирические коэффициенты ([1] стр.43), а = 0,04 и в=0,0135;Давление рабочего тела в конце такта впуска: , [МПА](3.1) где ? - степень сжатия двигателя; рк - давление перед впускными клапанами, МПА; Тк - температура перед впускными клапанами, МПА;Параметры рабочего тела в процессе сжатия определяются по уравнениям политропного процесса.Удельная работа сжатия: (4.3) lay = тепловой параметр сгорание циклДля дизельных двигателей с коэффициентом избытка воздуха больше единицы, ?=1; Тогда коэффициент эффективности сгорания: , (5.2) где ? - коэффициент выделения теплоты; Максимальное значение химического коэффициента молекулярного изменения (при ?<1) Максимальное значение действительного коэффициента молекулярного изменения: (5.5)? ?, град ПКВ v2, м3/кг v1, м3/кг Kv2 Kv2-v1 Kv1-v2 p1, МПАДавление рабочего тела в конце расширения: [МПА], (6.1)Удельная работа в процессе расширения: (6.4)Среднее индикаторное давление цикла: (7.2)Среднее эффективное давление ре = рі - рм , МПА (8.2) ре = 0,783 - 0,1804 = 0,6026 Удельный эффективный расход топлива: (8.4) В результате увеличения рабочего объема цилиндра с 1,356 л до 1,592 л. произошло повышение мощности двигателя с 154 КВТ до 164,09 КВТ. Удельный эффективный расход топлива повысился значительно. Изменение среднего эффективного давления: (8.9) где РЕМАХ - максимальное значение среднего эффективного давления по внешней характеристике: РЕМАХ = КМ•РЕН, [МПА](8.10)К экономическим показателям двигателя относятся удельный эффективный расход топлива и эффективный КПД. Цикловой расход топлива можно допустить пропорциональным среднему индикаторному давлению: (9.3) где GТЦН, PIH - цикловой расход топлива и среднее индикаторное давление на номинальном режиме работы;Эту характеристику можно получить расчетным путем, используя результаты теплового расчета. Внешняя характеристика определяется для интервала от минимальной частоты вращения вала до номинальной., град ПКВ , МДЖ/кг , МПА , г/КВТ*ч , К , МПА
80 0,7959 0,4989 0,7920 169,787 1857,9 7,557
85 0,7932 0,4972 0,7893 170,371 1829,4 7,385
90 0,7897 0,4950 0,7857 171,137 1804,6 7,225
95 0,7854 0,49,23 0,7815 172,056 1779,9 7,077
100 0,7807 0,4893 0,7768 173,107 1755 6,77
105 0,7754 0,4861 0,7716 174,273 1730,6 6,811
110 0,7699 0,4826 0,7660 175,536 1706,3 6,692
115 0,7640 0,4789 0,7602 176,891 1683,1 6,581
120 0,7578 0,4750 0,7541 178,320 1661,3 6477При уменьшении продолжительности сгорания происходит снижение максимального давления цикла, максимальной температуры цикла, удельного индикаторного расхода топлива. Индикаторная работа цикла, индикаторный КПД и среднее индикаторное давление цикла повышаются при уменьшении продолжительности сгорания.
План
Содержание
Введение
Задание
1. Анализ основных параметров двигателя прототипа
2. Определение индикаторных показателей рабочего цикла прототипа двигателя
2.1 Определение индикаторных показателей рабочего цикла прототипа двигателя
2.2 Определение индикаторных показателей рабочего цикла рассчитываемого двигателя
3. Расчет процесса впуска
4. Расчет процесса сжатия
5. Расчет процесса сгорания
6. Расчет процесса расширения
7. Определение индикаторных показателей цикла
8. Определение эффективных показателей цикла
9. Определение экономических показателей
10. Оценка влияния продолжительности сгорания на индикаторные показатели рабочего цикла
Литература
Приложение
Вывод
При уменьшении продолжительности сгорания происходит снижение максимального давления цикла, максимальной температуры цикла, удельного индикаторного расхода топлива. Индикаторная работа цикла, индикаторный КПД и среднее индикаторное давление цикла повышаются при уменьшении продолжительности сгорания. Исходное значение =100 град ПКВ считаю наиболее оптимальным для данного двигателя.
Рисунок 1. График зависимости доли сгоревшего топлива и отвлеченной скорости сгорания от угла поворота коленчатого вала в процессе сгорания
Рисунок 2 - График зависимости удельного эффективного расхода топлива и часового расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала
Рисунок 3 - График зависимости эффективной мощности и крутящего момента от частоты вращения коленчатого вала
Рисунок 4 - График зависимости давления и температуры от угла поворота коленчатого вала в процессе сгорания
Рисунок 1- Индикаторная диаграмма двигателя в Р-V координатах
Список литературы
1. Фарафонтов М.Ф. Автомобильные двигатели: Учебное пособие для студентов-заочников.
- Челябинск: ЧГТУ, 1990. - 70с.
2. Колчин А.И. Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. Пособие для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1980. - 400с.
3. Вибе И.И. Теория двигателей внутреннего сгорания: Конспект лекции. - Челябинск: ЧПИ, 1974. - 252.
4. Теория рабочих процессов ДВС: Методические указания по выполнению курсовой работы/ Составители: Шароглазов Б.А., Кавьяров С.И. Челябинск: - ЧГТУ, 1997. - 12с.
5. Конструирование и расчет ДВС: Методические указания по курсовому проекту / Составители: Бунов В.М., Галичин В.Г. - Челябинск: ЧПИ, 1989. - 32с.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
