Основні розрахунки щодо роботи автомобільного двигуна (стр. 1 из 8)

Зміст

Вступ

1. Хімічні реакції при горінні палива

2. Розрахунок процесів дійсного циклу індикаторних та ефективних показників дійсного циклу двигуна

4. Розрахунок параметрів циліндра та тепловий баланс двигуна

5. Побудова зовнішньої швидкісної характеристики двигуна

6. Кінематичний розрахунок кривошипно-шатуного механізму

7. Побудова індикаторної діаграми циклу двигуна

8. Динамічний розрахунок кривошипно-шатунного механізму

9. Розрахунок та побудова графіків залежностей

10. Розрахунок та побудова поверхневих діаграм

Висновки

Література

Вступ

Впровадження досягнень науково-технічного прогресу в автомобілебудуванні та на автомобільному транспорті вимагає творчого підходу до вирішення наукових і практичних завдань, які стоять перед робітниками цих галузей, що в свою чергу передбачає необхідність підвищення якості підготовки і перепідготовки кадрів для них.

В області розвитку і удосконалення автомобільних двигунів основними задачами на сучасномк етапі являється:

· зниження паливної економічності;

· питомої маси;

· вартості їх виготовлення і експлуатації;

· боротьба з токсичними викидами в атмосферу;

· зниження шуму при експлуатауії двигунів.

Виконання цих задач вимагає від спеціалістів, пов’язаних з виробництвом та експлуатацією автомобільних двигунів, глибоких знань теорії, конструкції та розрахунку двигунів внутрішнього згоряння.

Важливим чином у придбанні даних знань, що базуються на основних теоретичних положеннях дисципліни «Автомобільні двигуни».

Курс «Автомобільні двигуни» є одним з базових у справі підготовки інженерно-технічних працівників автомобільного транспорту.

Сучасна автомобільна силова установка (автомобільний двигун) являє собою одну з найскладніших машин, здатних перетворювати теплоту, що виділяється при згорянні палива, у механічну роботу. Процеси згоряння, виділення теплоти і перетворення її в механічну роботу продуктами згоряння відбувається у середині двигуна. Звідси й назва – двигуни внутрішнього згоряння (ДВЗ).

1. Хімічні реакції при горінні палива

Теоретично необхідна кількість повітря для згоряння 1 кг палива:

, кг.повітря/кг.палива.

l₀=

кг.повітря/кг.палива.

Склад палива: бензинів – С = 0,870; Н = 0,145; О = 0; дизельного палива –

С = 0,870; Н = 0,126; О = 0,004. Вид палива повинен відповідати прототипу двигуна, що заданий у таблиці вихідних параметрів.

Теоретично необхідна кількість повітря для згоряння палива:

, кмоль.повітря/кг.палива.

L₀=

кмоль.повітря/кг.палива.

Коефіцієнт надлишку повітря a у режимі номінальної потужності приймають за таблицею вихідних параметрів α =0.82

Кількість свіжого заряду

, кмоль свіжого заряду/кг.палива.

M₁=0.82·

=0.4246 кмоль свіжого заряду/кг.палива.

Кількість двоокису вуглецю (СО₂) у продуктах згоряння за умови:

a<1,

, кмоль/кг.палива,

M_CO2=

кмоль/кг.палива,

де

; для нафтових рідких палив к = 0,45...0,53.

Кількість окису вуглецю (СО) у продуктах згоряння за умови:

a<1,

, кмоль/кг.палива.

M_CO=

кмоль/кг.палива.

Кількість водяної пари (Н₂О) у продуктах згоряння

за умови:

a<1,

, кмоль/кг палива.

M_H2O=

кмоль/кг палива.

Кількість водню (Н₂) у продуктах згоряння за умови:

a<1,

, кмоль/кг палива.

M_H2=

кмоль/кг палива.

Кількість кисню (О₂) у продуктах згоряння за умови:

a<1,

, кмоль/кг.палива.

Кількість азоту (N₂) у продуктах згоряння

, кмоль/кг.палива.

M_N2=

кмоль/кг.палива

Загальна кількість продуктів згоряння рідкого палива

, кмоль/кг.палива.

M₂=

кмоль/кг.палива.

Зміна кількості робочого тіла при згорянні палива

, кмоль/кг.палива.

∆M=

кмоль/кг.палива.

Коефіцієнт молекулярної зміни паливної суміші

.

Нижча теплота згоряння рідкого палива за формулою Менделєєва

, кДж/кг.палива.

H_u=

кДж/кг.палива.

Вміст сірки S та вологи W у паливі приймають рівними 0.

Хімічна неповнота згоряння за умови:

a<1,

, кДж/кг палива.

∆H_u=

кДж/кг палива.

Теплота згоряння паливної суміші:

, кДж/кмоль пал.суміші.

H_{пал.сум}=

кДж/кмоль пал.суміші.

Розрахунок процесів дійсного циклу

Тиск навколишнього середовища для розрахунків Р₀ = 0,10 МПа.

Температура навколишнього середовища для розрахунків Т₀ = 293 К.

Тиск середовища, звідки повітря надходить у циліндр.У випадку відсутності наддуву Р_к = Р₀.

Температура середовища, звідки повітря надходить у циліндр

При відсутності наддуву Р_к = Р₀, а Т_к = Т₀.

Тиск залишкових газів у циліндрі двигуна перед початком процесу наповнення: при відсутності наддуву

, МПа;

P_r=

МПа

Температуру залишкових газів T_r =1050 K

Густина заряду при наповненні:

при відсутності наддуву

,кг/м³;

кг/м³

де В = 287Дж/кг×град - питома газова стала.

При відсутності наддуву приймають

.

Втрати тиску при наповненні

, МПа,

∆P_a=

МПа

де b - коефіцієнт затухання швидкості руху заряду у перерізі циліндра;

x_ВП – коефіцієнт опору впускної системи, віднесений до найбільш вузького його перерізу,

;

w_ВП = 50...150 м/с - середня швидкість руху заряду у найменшому перерізі впускної системи в м/с. Значення w_ВП приймають за таблицею вих. пар.

Тиск кінця впуску

, МПа

P_a=

МПа

Температура підігріву свіжого заряду DТ. Приймається

DТ=10ºС.

Коефіцієнт залишкових газів

,

.

де e - ступінь стиску, приймається за табл. вих. пар.

Температура в кінці наповнення

, К.

T_a=

К.