Предмет: Машиностроение. Добавлен: 13.02.2019. Год: 2018. Страниц: 35. Оригинальность по antiplagiat.ru: < 30% |
|
СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 4 1 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ БЕНЗИНОВОГО ДВИГАТЕЛЯ 4 1.1 Задание 5 1.2 Выбор дополнительных данных 5 1.3 Определение параметров конца впуска 6 1.4 Определение параметров конца сжатия 6 1.5 Расчет параметров процесса сгорания 7 1.6 Определение параметров конца сгорания 9 1.7 Расчет параметров процесса расширения 11 1.8 Основные показатели цикла 12 1.9 Определение размеров цилиндра и показателей двигателя 13 2. ПОСТРОЕНИЕ ИНДИКАТОРНОЙ ДИАГРАММЫ 16 2.1. Построение индикаторной диаграммы бензинового двигателя 16 3. Кинематика и динамика КШМ. Динамический расчет……….21 3.1 Общие положения и исходные данные к расчету кинематики и динамических сил кривошипно-шатунного механизма двигателя………..21 3.2 Построение индикаторной диаграммы в Р – ? координатах и полярной диаграммы………. 24 4. Расчет внешней скоростной характеристики двигателя………32 Заключение……….35 Список используемой литературы 37 ВВЕДЕНИЕ Курсовой проект – это большая самостоятельная работа, способствующая формированию студента как специалиста, способного решать сложные технические задачи. В связи с этим, работа над ними должна вестись систематически с полной отдачей творческих способностей и сил. Выполнение курсовой работы и проекта, позволяет приобрести определенный навык в решении теоретических и конструкторских вопросов, существенно закрепляет и углубляет знание, полученное при изучении соответствующих курсов: двигатели внутреннего сгорания, энергетические установки транспортных средств. 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. При выполнении теплового расчета студенты углубляют свои знания по теории рабочего цикла и приобретают практические навыки в выборе исходных данных в проведении расчетов. 1 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ БЕНЗИНОВОГО ДВИГАТЕЛЯ 1.1 Задание Выполнить тепловой расчет двигателя при номинальной мощности, определить основные параметры двигателя и построить индикаторную диаграмму. Определить: 1) термодинамические параметры в характерных точках индикаторной диаграммы и построить диаграмму; 2) среднее индикаторное давление расчетным путем и путем планиметрирования площади индикаторной диаграммы; 3) основные размеры (диаметр цилиндра и ход поршня). Характеристики двигателя: – Номинальная мощность Nе = 59 кВт; – Частота вращения коленчатого вала двигателя n = 5700 мин-1; – Степень сжатия ? = 11; – Коэффициент избытка воздуха ? = 0,99; – Число цилиндров i = 4 Р; – Отношение хода поршня к диаметру цилиндров S/D = 0,99; – Тип охлаждения – жидкостное; - Марка автомобиля – Ford Fiesta 1.2 Выбор дополнительных данных 1) Давление окружающей среды: 2) Температура окружающей среды: Т0 = 297 0К, Т0 = 25 0С 3) Давление остаточных газов: Рr = 0,12 МПа 4) Температура остаточных газов: Тr = 1000 К, [Тr = 900…10500К] 5) Температура свежей смеси в момент поступления ее в цилиндр: Принимаем подогрев свежего заряда на впуске . 6) Показатель политропы сжатия n1 и политропы расширения n2 принимаются с учетом скоростного режима или по статистическим данным ; [ ]; ; [ ] 7) Коэффициент активного выделения тепла . 8) Давление газов в цилиндре в конце впуска: Ра = 0,8• Р0 = 0,85•0,1 = 0,085 МПа 9) Низшая теплотворная способность бензина Ни = 10500 ккал/кг =44 МДж [1кал = 4,1868 Дж]. 1.3 Определение параметров конца впуска 1) Коэффициент остаточных газов: 2) Определение температуры газов в цилиндре в конце впуска: 3) Коэффициент наполнения: где = 1.05 - коэффициент дозарядки. 1.4 Определение параметров конца сжатия 1) Давление газов в цилиндре в конце сжатия: 2) Температура газов в цилиндре в конце сжатия: 1.5 Расчет параметров процесса сгорания Состав бензина: С = 0,855; Н = 0,145; О2 = 0. Молекулярная масса бензина ? = 110…120. 1) Определение теоретически необходимого количества воздуха для полного сгорания 1 кг топлива: кг возд. / кг топлива , где 0,23 – массовая доля кислорода в воздухе; В молях: кг возд. / кг топлива, где 0,21 – объемная доля кислорода в воздухе. 2) Определение количества горючей смеси перед сгоранием в кг: кг. 3) Количество горючей смеси в молях кмоль. 4) Определение продуктов сгорания при ? = 0,99. Для случая ? ‹ 1 принимаем К = 0,5, (К – отношение числа молей водорода и окиси углерода.) 4.1) Число молей СО в продуктах сгорания: кмоль / кг; 4.2) Число молей СО2 в продуктах сгорания: кмоль / кг; 4.3) Число молей Н2 в продуктах сгорания: кмоль / кг;... Заключение В данном курсовом проекте были выполнены: тепловой расчёт рабочего цикла двигателя, расчёт внешней скоростной характеристики, динамический расчёт кривошипно-шатунного механизма. По результатам теплового расчета построена индикаторная диаграмма. При расчете внешней скоростной характеристике двигателя определены: минимальная частота вращения коленчатого вала двигателя nmin=900 мин-1; максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя nmax=5700 мин ; максимальное значение эффективного крутящего момента Memax=123 Нм; По результатам расчетов построен график внешней скоростной характеристики двигателя. В динамическом расчете кривошипно-шатунного механизма двигателя определены: площадь поршня Fп=60 мм2; масса поршневой группы m=2,612 кг; силы, действующие в КШМ. По результатам динамического расчета построены графики зависимостей сил, действующих в КШМ, и моментов двигателя от угла поворота коленчатого вала, а также полярная диаграмма силы, действующей на шатунную шейку. Показатели рассчитываемого двигателя находятся в норме. Все значения входят в диапазоны значений прототипа. Первый лист включает в себя – поперечный разрез бензинового двигателя автомобиля Ford Fiesta в масштабе 1:1. Второй лист включает в себя - индикаторную диаграмму бензинового двигателя Ford Fiesta. Третий лист включает в себя – динамический расчет (внешняя скоростная характеристика; силы инерции - возвратно-поступател но движущихся масс Pj, силы избыточного давления газов Pг, суммарная сила Pг; боковые N и K радиальные силы; тангенциальная сила Т в зависимости от угла поворота кривошипа; Полярная (векторная) диаграмма давлений на шатунную шейку) В ходе выполнения курсового проекта приобретены навыки расчета рабочих процессов двигателя, теплового баланса, внешней скоростной характеристики, динамических характеристик кривошипно-шатунного механизма. Список используемой литературы 1.Тепловой расчет бензинового двигателя внутреннего сгорания. Учебное издание. Моисеев Ю.И., Е.О. Каткова, 2012 г. 2.Шатров, М.Г. Автомобильные двигатели Учебник для студентов высших учебных заведений. / М.Г. Шатров, К.А. Морозов, И.В. Алексеев /.под ред. Шатрова М.Г. - Москва: Академия, 2010. - 464 с.(УМО). 3. Автотракторные двигатели: Учебник. Под ред. М. С. Ховаха. - 2-е изд М.: Машиностроение 1977 г. 4. Двигатели внутреннего сгорания. Теория поршневых и комбиниро- ванных двигателей: Учебник. Под ред. А. С. Орлина, М. Г. Круглова. - 4-е изд. М.: Машиностроение, 1983 г. 5. Двигатели внутреннего сгорания. Конструкция и расчет поршневых и комбинированных двигателей: Учебник. Под ред. А. С. Орлина, М. Г. Круглова. - 4-е изд. М.: Машиностроение, 1984 г. 6. Испытания двигателей внутреннего сгорания: Учебник. И.Я. Райков.- М.: Высшая школа, 1975 г. 7. Луканин В.Н., Алексеев И.В., Шатров М.Г. и др. Рабочие процессы ДВС. – М.: Высшая школа, 1995. 8. К.С. Шестопалов, С.К. Шестопалов. Легковые переднеприводные автомобили. – М: «Патриот», 2005. 9. Колчин А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двига- телей. М.: Высшая школа, 2002. 10. Двигатели внутреннего сгорания. Кн.2. Динамика и конструирование: Учебник для ВУЗов/В.Н. Луканин, И.В. Алексеев, М.Г. Шатров и др.; Под ред. В.Н. Луканина и М.Г. Шатрова. – 2-е изд., переработ. и доп. – М.: Высш.шк., 2005. |
|
Перейти к полному тексту работы |