Содержание
Введение
1. Теловой расчет двигателя
2. Тепловой баланс двигателя
3. Расчет внешней скоростной характеристики двигателя
4. Кинематический расчет двигателя
5. Динамический расчет двигателя
6. Расчет корпуса двигателя
Заключение
Список литературы
Введение
В данном курсовом проекте приведен расчет четырехтактного рядного карбюраторного двигателя.
Прогресс в автомобильной промышленности, дальнейшее увеличение грузооборота автомобильного транспорта предусматривает не только количественный рост автопарка, но и качественный рост существующих автомобилей, в том числе и двигателей.
Современные тенденции в двигателестроении требуют от специалистов всех уровней, занятых в данной отрасли, глубоких знаний в проектировании и расчете двигателей внутреннего сгорания.
1. Тепловой расчет двигателя
Эффективная мощность карбюраторного двигателя Ne=47,1кВт при частоте n=5600об/мин. Двигатели четырехцилиндровые, i=4 с рядным расположением. Степень сжатия ε=8,5.
Для проведения теплового расчета выбираю следующие режимы:
1. Режим минимальной частоты вращения nmin=1000об/мин;
2. Режим максимального крутящего момента при nM=3200об/мин;
3. Режим максимальной (номинальной) мощности при nN=5600об/мин;
4. Режим максимальной скорости движения автомобиля при nmax=6000об/мин.
Топливо. В соответствии с заданными степенями сжатия можно использовать бензин марки Премиум-95.
Средний элементарный состав и молекулярная масса бензина
С=0,855;
Н=0,145;
mт=115 кг/кмоль.
Низшая теплота сгорания топлива
/>
/>
Параметры рабочего тела. Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива:
/>
/>
Определяю значение коэффициента избытка воздуха. На основных режимах принимаю α=0,96; а на режиме минимальной частоты вращения α=0,86. Далее привожу численные расчеты только для режима максимальной мощности. Для остальных режимов окончательные значения привожу в табличной форме.
Количество горючей смеси:
/>
Количество отдельных компонентов продуктов сгорания при К=0,5 и принятых скоростных режимах:
/>
/>
/>
/>
/>
Общее количество продуктов сгорания:
/>
Таблица 1.
Рабочее тело
Параметры
Карбюраторный двигатель
N
1000
3200
5600
6000
Α
0,86
0,96
0,96
0,96
/>
0,4525
0,5041
0,5041
0,5041
/>
0,0512
0,0655
0,0655
0,0655
/>
0,0200
0,0057
0,0057
0,0057
/>
0,0625
0,0696
0,0696
0,0696
/>
0,0100
0,0029
0,0029
0,0029
/>
0,3512
0,3923
0,3923
0,3923
/>
0,4952
0,5360
0,5360
0,5360
Параметры окружающей среды и остаточные газы.Давление и температура окружающей среды при работе двигателей без надува
/>
/>
По справочным данным определяю, что температура остаточных данных на номинальном режиме равна:
/>
Давление остаточных газов на номинальном режиме равна:
/>
Тогда величины давления на остальных режимах работы двигателя равны:
/>
где
/>
Процесс впуска. Температура подогрева свежего заряда. С целью получения заряда хорошего наполнения двигателя на номинальном скоростной режиме, принимается ΔТN=80С.
Определяем значение ΔТ для остальных режимов:
/>,
где
/>
Плотность заряда на выпуске
/>
Потери давления на впуске. В соответствии со скоростными режимами и при учете качественной обработки внутренних поверхностей впускных систем можно принять
Тогда /> на всех скоростных режимах двигателей рассчитывается по формуле:
/>,
где
Давление в конце впуска:
/>
Коэффициент остаточных газов. При определении /> для карбюраторного двигателя без надува принимается коэффициент очистки, а коэффициент дозарядки на номинальном скоростном режиме –, что вполне возможно получить при подборе угла опаздывания закрытия впускного клапана в пределах />. При этом на номинальном скоростном режиме возможен обратный выброс в пределах 5%, т.е.. На остальных скоростных режимах значение можно получить, приняв линейную зависимость от скоростного режима.
Тогда при nN=5600 мин -1
Температура в конце впуска:
/>
Коэффициент наполнения:
/>
/>
Таблица 2.
Процесс впуска и газообмена
Параметры
Карбюраторный двигатель
n
1000
3200
5600
6000
/>
0,86
0,96
0,96
0,96
Tr
900
1000
1060
1070
pr
0,1040
0,1082
0,1180
0,1201
/>
19,5
14,0
8,0
7,0
/>
0,0005
0,0049
0,0150
0,0172
/>
0,0995
0,0951
0,0850
0,0828
0,950
1,025
1,100
1,100
/>
0,0516
0,0461
0,0495
0,0509
Ta
341
338
337
337
/>
0,8744
0,9167
0,8784
0,8609
Процесс сжатия. Средний показатель адиабаты сжатия при nN=5600 мин -1, Та=337К и /> по номограмме равен k1=1,3772. Средний показатель политропы принимаю n1=1,377
Давление в конце сжатия:
/>
Температура в конце сжатия:
/>
Средняя мольная теплоемкость в конце сжатия:
а) свежей смеси
/>
б) остаточных газов (определяется методом интерполяции).
При />, /> и />, и в соответствии с табличными данными получаем:
/>
/>
Исходя из этого теплоемкость продуктов сгорания при /> и /> равна:
/>