Вход

Тепловой и динамический расчет двигателя внутреннего сгорания

Реферат по физике
Дата добавления: 18 марта 2007
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 979 кб
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Данная работа не подходит - план Б:
Создаете заказ
Выбираете исполнителя
Готовый результат
Исполнители предлагают свои условия
Автор работает
Заказать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу
Тепловой и динамический расчет двигателя внут реннего сгорания Задание №24 1 Тип двигателя и системы питания - бензиновый, карбюраторная. 2 Тип системы охлаждения - жидкостная. 3 Мощность =100 [кВт] 4 Номинальная частота вращения n =3200 [ ] 5 Число и расположение цилиндров V - 8 6 Степень сжатия - e=7.5 7 Тип камеры сгорания - полуклиновая. 8 Коэффициент избытка воздуха - a=0.9 9 Прототип - ЗИЛ-130 ================================================= Решение: 1 Характеристика топлива. Элементарный состав бензина в весовых массовых долях: С=0.855 ; Н=0.145 Молекулярная масса и низшая теплота сгорания: =115[кг/к моль] ; Hu=44000[кДж/кг] 2 Выбор степени сжатия. e=7.5 ОЧ=75-85 3 Выбор значения коэффициента избытка воздуха. a=0.85-0.95 a=0.9 4 Расчёт кол-ва воздуха необходимого для сгоран ия 1 кг топлива 5 Количество свежей смеси 6 Состав и количество продуктов сгорания Возьмём к=0.47 7 Теоретический коэффициент молекулярного изм енения смеси 8 Условия на впуске P0=0.1 [MПа] ; T0=298 [K] 9 Выбор параметров остаточных газов Tr=900-1000 [K] ; Возьмём Tr=1000 [K] P r =(1.05-1.25) P 0 [MПа] ; P r =1.2*P 0 =0.115 [Mпа] 10 Выбор температуры подогрева свежего заряда ; Возьмём 11 Определение потерь напора во впускной систем е Наше значение входит в этот интервал. 12 Определение коэффициента остаточных газов ; 13 Определение температуры конца впуска 14 Определение коэффициента наполнения ; ; 15 Выбор показателя политропы сжатия Возьмём 16 Определение параметров конца сжатия ; ; 17 Определение действительного коэффициента мо лекулярного изменения ; 18 Потери теплоты вследствие неполноты сгорани я ; 19 Теплота сгорания смеси ; 20 Мольная теплоёмкость продуктов сгорания при температуре конца сжатия ; 22 Мольная теплоёмкость при постоянном объёме р абочей смеси в конце сжатия 23 Мольная теплоёмкость при постоянном объёме р абочей смеси , где 24 Температура конца видимого сгорания ; ; Возьмём 25 Характерные значения Т z ; 26 Максимальное давление сгорания и степень пов ышения давления ; 27 Степень предварительного -p и последующего -d ра сширения ; 28 Выбор показателя политропы расширения n 2 ; Возьмём 29 Определение параметров конца расширения ; 30 Проверка правильности выбора температуры ос таточных газов Т r 31 Определение среднего индикаторного давления ; Возьмём ; 32 Определение индикаторного К. П. Д. ; Наше значение входи т в интервал. 33 Определение удельного индикаторного расхода топлива 34 Определение среднего давления механических потерь ; ; Возьмём 35 Определение среднего эффективного давления ; 36 Определение механического К. П. Д. 37 Определение удельного эффективного расхода топлива ; 38 Часовой расход топлива 39 Рабочий объём двигателя 40 Рабочий объём цилиндра 41 Определение диаметра цилиндра ; - коэф. короткоходности k=0.7-1.0 ; Возьмём k =0.9 42 Ход поршня 43 Проверка средней скорости поршня 44 Определяются основные показатели двигателя 45 Составляется таблица основных данных двигат еля N e iV h N л e n P e g e S D G T Единицы и змерения кВт Л вВт/л мин -1 МПа г/кВт. ч мм мм кг/ч Проект 110.9 4.777 20.8 7.5 3200 0.785 330.2 88 98 33.02 Прота тип 110.3 5.969 18.5 7.1 3200 0.7 335 95 100 Построе ние индикаторной диаграммы Построение производится в координатах: давлени е (Р) -- ход поршня (S) . 1 Рекомендуемые масштабы а) масштаб давления: m p =0.025 (Мпа/мм) б) масштаб пере мещения поршня: m s =0.75 (мм*S/м м) 2 3 4 5 6 7 Строим кривые линии пол итроп сжатия и расширения Расчёт производится по д евяти точкам. Политропа сжатия Политропа расширения № точек 1 18 7.5 14.58 47.83 1.19 13.18 203.57 5.09 2 20.5 6.6 12.3 40.35 1.0 11.19 172.84 4.32 3 23.5 5.775 10.3 33.78 0.84 9.43 145.69 3.64 4 32.8 4.125 6.58 21.59 0.54 6.13 94.71 2.36 5 41 3.3 4.89 16.05 0.40 4.61 71.18 1.78 6 54.6 2.475 3.3 10.94 0.27 3.19 49.25 1.23 7 82 1.65 1.95 6.38 0.16 1.89 29.31 0.73 8 108.7 1.245 1.3 4.38 0.11 1.32 20.44 0.51 9 135.3 1 1 3.28 0.08 1.0 15.44 0.38 8 Построение диаграммы, соответствующей реальному ( действительному) циклу. Угол опережения зажигания: Продолжительность заде ржки воспламенения (f-e) составляет по углу поворота коленвала: С учётом повышения давле ния от начавшегося до ВМТ сгорания давление конца сжатия P c l (точка с l) составляет: Максимальное давление р абочего цикла P z достига ет величины Это давление достигается после прохождения порш нем ВМТ при повороте коленвала на угол Моменты открытия и закры тия клапанов определяются по диаграммам фаз газораспределения двигате лей-протатипов, имеющих то же число и расположение цилиндров и примерно такую же среднюю скорость поршня, что и проектируемый двигатель. В нашем случае прототипом является двигатель ЗИ Л-130. Его характеристики: Определяем положен ие точек: Динамический расчёт Выбор масштабов: Давления Угол поворота колен вала Ход поршня Диаграмма удельных сил и нерции P j возвратно-пост упательных движущихся масс КШМ Диаграмма суммарной силы , действующей на поршен ь ; избыточное давление газ ов Диаграмма сил N, K, T Аналитическое выражение сил: угол поворота кривошипа угол отклонения шатуна Полярная диаграмма силы R шш , действующей на шатунную шей ку коленвала. Расстояние смещения полюса диаграммы Расстояние от новог о полюса П шш до любой то чки диаграммы равно геометрической сумме векторов K rш и S Анализ уравновешенности двигателя У 4 х тактного V-образного 8 ми цилиндрового двигателя коленвал несимметричный. Тако й двигатель рассматривают как четыре 2 ух цилиндровых V-образных двигателя, последовательно р азмещённых по оси коленвала. Равнодействующая сил инерции I порядка каждой па ры цилиндров, будучи направлена по радиусу кривошипа, уравновешивается противовесом, т.е. в двигателе с противовесами: Сила инерции 2-го порядка пары цилиндров: Все эти силы лежат в одной плоскости, равны по абсолю тному значению, но попарно отличаются лишь знаками. Их геометрическая су мма = 0. Моменты от сил инерции II порядка, возникающие от 1- й и 2-й пар цилиндров, равны по значению и противоположены по знаку;точно т ак же от 2-й и 3-й пар цилиндров. Диаграмма суммарного индикаторного крутящег о момента М кр Величина суммарного крутящего момента от всех ц илиндров получается графическим сложением моментов от каждого цилиндр а, одновременно действующих на коленвал при данном значении угла j. Последовательность построения М кр : На нулевую вертикаль надо нане сти результирующую суммирования ординат 0+3+6+9+12+15+18+21 точек, на первую 1+4+7+10+13+16+19+22 то чек и т.д. Потом сравнивается со значением момента получе нного теоретически. Проверка правильности построения диаграммы: Схема пространственного коленчатого вала 8 цили ндрового V-образного двигателя № j P r P j P S tgb N K T 0 0 1 1.260 -40 -39 0 0 1 -39 0 0 1 30 -1 0.996 -31.6 -32.6 0.131 -4.3 0.801 -26.1 0.613 -20 2 60 -1 0.370 -11.8 -12.8 0.230 -3 0.301 -3.8 0.981 -12.5 3 90 -1 -0.260 8.2 7.2 0.267 1.9 -0.267 -1.9 1 7.2 4 120 -1 -0.630 20 19 0.230 4.4 -0.699 -13.3 0.751 14.2 5 150 -1 -0.736 23.3 22.3 0.131 3 -0.931 -20.7 0.387 8.6 6 180 -1 -0.740 23.5 22.5 0 0 -1 -22.5 0 0 7 210 0 -0.736 23.3 23.3 -0.131 -3 -0.931 -21.7 -0.387 -9 8 240 1 -0.630 20 21 -0.230 -4.8 -0.699 -14.7 -0.751 -15.7 9 270 2 -0.260 8.2 10.2 -0.267 -2.7 -0.267 -2.7 -1 -10.2 10 300 8 0.370 -11.8 -3.8 -0.230 0.9 0.301 -1.1 -0.981 3.7 11 330 24 0.996 -31.6 -7.6 -0.131 1 0.801 -6.1 -0.613 4.6 12 360 54 1.260 -40 14 0 0 1 14 0 0 12 ’ 370 169 1.229 -39 130 0.045 5.8 0.977 127 0.218 28.3 12 ’ ’ 380 152 1.139 -36.1 115.9 0.089 10.3 0.909 105.3 0.426 49.4 13 390 106 0.996 -31.6 74.4 0.131 9.7 0.801 59.6 0.613 45.6 14 420 45 0.370 -11.8 33.2 0.230 7.6 0.301 10 0.981 32.5 15 450 24 -0.260 8.2 32.2 0.267 8.6 -0.267 -8.6 1 32.2 16 480 15 -0.630 20 35 0.230 8 -0.699 -24.5 0.751 26.3 17 510 10 -0.736 23.3 33.3 0.131 4.4 -0.931 -31 0.387 12.9 18 540 6 -0.740 23.5 29.5 0 0 -1 -29.5 0 0 19 570 2 -0.736 23.3 25.3 -0.131 -3.3 -0.931 -23.5 -0.387 -9.8 20 600 1 -0.630 20 21 -0.230 -4.8 -0.699 -14.7 -0.751 -15.8 21 630 1 -0.260 8.2 9.2 -0.267 -2.4 -0.267 -2.4 -1 -9.2 22 660 1 0.370 -11.8 -10.8 -0.230 2.5 0.301 -3.2 -0.981 10.6 23 690 1 0.996 -31.6 -30.6 -0.131 4 0.801 -24.5 -0.613 18.7 24 720 1 1.260 -40 -39 0 0 1 -39 0 0
© Рефератбанк, 2002 - 2017