Расчет поршневого теплового двигателя - Курсовая работа

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ.2 Расчет скоростной характеристики3.2 Расчет кинематических показателей4.2 Расчет усилий в кривошипно-шатунном механизме 4.3 Уравновешивание двигателяОсновой любого транспортного средства, в том числе наземного, является силовая установка - ДВИГАТЕЛЬ, преобразующий различные виды энергии в механическую работу. Первый поршневой тепловой двигатель был изобретен французским инженером Ленуаром в 1860году. Цикл работы этого двигателя не имел сжатия, был несовершенен, поэтому он уступал по показателям даже паровым машинам того времени. На принципиально новый уровень ставится борьба с токсичными выбросами двигателей в атмосферу, а также задачи по снижению шума и вибрации в процессе их эксплуатации. С использованием метода теплового расчета определить параметры рабочих процессов, провести анализ, в зависимости от режимов работы рассчитать основные показатели работы двигателя, размеры кривошипно-шатунного механизма (КШМ), скоростную характеристику двигателя, построить индикаторную диаграмму.число оборотов двигателя на номинальном режимеВ соответствии с заданной степенью сжатия можно использовать бензин марки АИ-93. Т.к. мы стремимся получить двигатель достаточно экономичный и с меньшейтоксичностью продуктов сгорания, по графику «Исходные параметры для теплового расчета» [рис.5.1.] коэффициент избытка воздуха принимаем: .Давление и температура окружающей среды при работе двигателя Температуру остаточных газов определяем по графику С целью получения хорошего наполнения двигателей на номинальных скоростных режимах принимается ; суммарный коэффициент, учитывающий уменьшение скорости заряда и сопротивление впускной системы, отнесенный к сечению впускного клапана; для двигателей с впрыском топлива значение коэффициента принимают ближе к нижнему пределу; также, при учете качественной обработке внутренних поверхностей впускной системы можно принять: и ; - средняя скорость движения заряда в наименьшем сечении впускной системы. Коэффициент очистки принимаем , а коэффициент дозарядки на номинальном скоростном режиме определяем по графику [рис.5.1.]Средний показатель адиабаты сжатия (при , а также рассчитанном значении ) определяется по номограмме [рис.4.4.], а средний показатель политропы сжатия принимаем несколько меньше . При выборе учитывается, что с уменьшением частоты вращения теплоотдача от газов в стенки цилиндра увеличивается, а уменьшается по сравнению с более значительно. б) Остаточных газов - определяется методом интерполяции по таблице [табл.3.8.].Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси Количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания определяется по эмпирическим формулам, приведенным в Коэффициент использования теплоты ?z выбирается по опытным данным в зависимости от конструктивных особенностей двигателя по графику [рис.5.1.] ;Средний показатель адиабаты определяется по номограмме [рис.4.8.] при , а также рассчитанном значении , а средний показатель расширения политропы расширения оценивается по величине среднего показателя адиабаты.Теоретическое среднее индикаторное давлениеСреднее давление механических потерь для бензиновых двигателей с числом цилиндров до шести и отношением , где, приняв ход поршня , получим значение средней скорости поршняПересчитываем ход поршня Еще раз пересчитываем скорость и проверяем, погрешность расчета не должна превышать 5%. Основные параметры и показатели двигателей определяются по окончательно принятым значениям S и D Внешний тепловой баланс двигателя может быть представлен в виде следующих составляющих , где - общее количество теплоты, введенной в двигатель с топливомИндикаторную диаграмму строим в координатах P-V (давление объем), для номинального режима, т.е. при Ne=57КВТ и n=5750 об/мин, аналитическим методом. Величины в приведенном масштабе, соответствующие рабочему объему цилиндра и объему камеры сгорания Величина , полученная планиметрированием индикаторной диаграммы, очень близка к величине , полученной в тепловом расчете. Так как рассчитываемый двигатель достаточно быстроходный (n=5750об/мин), то фазы газораспределения необходимо устанавливать с учетом получения хорошей очистки цилиндра от отработавших газов и обеспечения дозарядки в пределах, принятых в расчете. В связи с этим начало открытия впускного клапана устанавливается за 33? до прихода поршня в в.м.т., а закрытие - через 79? после прохода поршнем н.м.т.; начало открытия выпускного клапана принимается за 47? до прихода поршня в н.м.т., а закрытие - через 17? после прохода поршнем в.м.т.Исходные данные принимаются из предыдущего расчета - теплового баланса. Все значения рассчитываем в интервале 1000-5750об/мин, через каждые 1000об/мин. Полученные значения сводим в таблицу 4.

Содержание

Введение

Задание

1. Тепловой расчет

1.1 Исходные данные

1.2 Выбор топлива

1.3 Процесс впуска

1.4 Процесс сжатия

1.5 Процесс сгорания

1.6 Процесс расширения и выпуска

1.7 Индикаторные показатели рабочего цикла

1.8 Эффективные показатели двигателя

1.9 Основные показатели цилиндра и двигателя

1.10 Тепловой баланс

1.11 Построение индикаторной диаграммы