ЗМІСТ

Вступ………………...…………………………………………………………….	4
1. Послідовність та склад курсової роботи……………………………………..	5
2.Термодинамічний аналіз двигуна внутрішнього згорання із змішаним підводом теплоти.………………………………………………………………..	6
3.Розрахунок економічної ефективності бензинового та дизельного двигунів внутрішнього згорання………………………………………………………….	11
4. Тепловий розрахунок радіатора системи охолодження автомобіля……..	13
Література……………………..…………………………………………………....	20
Додатки……………………………………………………………………….......	21

ВСТУП

Курсова робота переслідує мету глибшого вивчення студентами напряму «Автомобільний транспорт» курсу "Теоретичні основи теплотехніки" теоретичних і практичних методів отримання, перетворення, передачі і використання теплоти в такій мірі, щоб вони могли вибрати і провести теплотехнічний розрахунок двигуна внутрішнього згорання та системи охолодження, а також визначити економію палива у порівнянні бензинового та дизельного двигунів.

Студенти – автомобілісти напряму „Автомобільний транспорт” мають можливість детально ознайомитись із термодинамічним аналізом двигунів внутрішнього згорання, теплового розрахунку теплообмінника на основі теорії теплопередачі з визначенням геометричних параметрів теплообмінника, повинні закріпити знання, отримані в ході вивчення цієї дисципліни, застосуванням їх при розрахунках основних елементів системи охолодження карбюраторного двигуна або дизеля при заданих початкових даних; проявити уміння вибирати оптимальні співвідношення параметрів цієї системи; закріпити навички використання рекомендованих співвідношень і граничних значень допустимих величин проектування таких систем для поршневого двигуна.

По виконаній роботі складається пояснювальна записка з необхідними розрахунками, графіками, малюнками, таблицями, яка оформляється відповідно до вимог стандартів єдиної системи конструкторської документації до текстових документів ГОСТ 2.105-95.

1. Послідовність та склад курсової роботи

Курсова робота складається з пояснювальної записки та графічної частини.

Графічна частина складається з двох листів креслення формату А2:

Пояснююча записка (15-20 сторінок) включає:

1. титульний аркуш;

2. завдання на проектування;

3. зміст;

4. вступ;

5. основний матеріал згідно завдання;

6. висновки;

7. література;

8. додатки.

Правило оформлення пояснюючої записки та графічної частини згідно відповідних ГОСТів.

Курсова робота повинна бути написана від руки на білих листах формату А4 (297210 мм). Нумерація сторінок проставляється вверху праворуч. Параметри сторінки: верхнє, нижнє та ліве поле – 1,5 см, праве поле 2,5 см.

Перед виконанням курсової роботи рекомендується ознайомитися з ходом рішення аналогічних задач з навчальної літератури.

Під час її виконання необхідно дотримуватись наступних вимог:

– виписувати умову і початкові дані;

– рішення супроводити коротким пояснювальним текстом, в якому вказувати, яка величина визначається і за якою формулою, які значення одиниць вимірювання підставляються у формулу і звідки вони взяті (з умови завдання, з довідникової літератури або були визначені раніше і т.д.):

– обчислення провести в одиницях СІ, показати хід рішення;

– значення одиниць вимірювання вказувати для кінцевих розрахункових даних;

– графіки виконувати на папері у вибраному масштабі;

– після розв’язання задачі зробити короткий аналіз отриманих результатів;

–в кінці роботи навести список використаної літератури і поставити свій підпис;

– для письмових зауважень залишати чисті поля і чисті (1-2) сторінки в кінці роботи;

– виправлення щодо зауважень рецензента повинні бути записані окремо на чистих листах після заголовка „Виправлення по зауваженнях”.

Варіант вибирають таким чином. Остання цифра номера залікової книжки студента означає значення першої частини початкових даних, а передостання цифра цього номера – інші дані, необхідні для рішення задачі.

Основна частина методики виконання курсової роботи приведена далі.

2. Термодинамічний аналіз двигуна внутрішнього згорання із змішаним підводом теплоти

Завдання. Визначити тиск , температуру і об’єм робочого тіла в характерних точках теоретичного циклу поршневого ДВЗ зі змішаним підводом теплоти. Розрахувати кількість підведеної, відведеної і корисно використаної теплоти. Обчислити роботу циклу, а також ККД теоретичного циклу і циклу Карно, середній індикаторний тиск, побудувати за даними розрахунку ( ) теоретичний цикл в pV- і Ts-координатах. Значення початкового тиску робочого тіла прийняти . Дані про значення молекулярної маси і газових постійних для різних газів приведені в додатку 1. Початкові дані для рішення задачі вибрати з табл. 1.

Таблиця 1

Вихідні дані до завдання

Остання цифра шифру	Робоче тіло	Початковий об’єм газу V·10-3, м3	Початкова температура газу, 0С	Передостання цифра шифру	Ступінь адіабатного стиску	Ступінь підвищення тиску		Ступінь попереднього розширення
0	Гелій	3,0	-94	0	11	1,75	1,1
1	Повітря	1,3	+40	1	12	1,65	1,5
2	Фреон-11	1,5	-53	2	12	1,60	1,15
3	Фреон-12	1,7	+30	3	14	1,55	1,45
4	Фреон-13	1,9	-41	4	15	1,50	1,20
5	Фреон-22	2,1	+23	5	17	1,45	1,40
6	Фреон-113	2,3	-33	6	18	1,40	1,25
7	Фреон142	2,5	+10	7	19	1,35	1,35
8	Фреон-3ВІ	2,7	-20	8	20	1,30	1,20
9	Етилен	2,9	0	9	21	1,25	1,30

Виписуємо із вихідних даних параметри робочого тіла (газу) в точці 1 , , .

1. Попередньо будуємо в PV- i TS- координатах цикл поршневого ДВЗ із змішаним підводом теплоти (рис 1).

Визначаємо масу робочого тіла, , яке бере участь у здійсненні даного циклу із формули Менделєєва-Клапейрона:

,

звідси ,

де Р₁ – початковий тиск робочого тіла, Па, (із вихідних даних);

V₁ – початковий об’єм робочого тіла, м³, (із вихідних даних);

Т₁ – початкова температура робочого тіла, К, (із вихідних даних);

R – газова стала даного робочого тіла, , (із додатку 1).

Рис 1. Цикл поршневого ДВЗ із змішаним підводом теплоти

2.2. Визначаємо параметри робочого тіла в точці 2 циклу.

2.2.1. Підраховуємо об’єм V₂ (м³) робочого тіла з рівняння ступені адіабатного стиску:

,

звідси , м³.

2. 2. 2. Визначаємо тиск Р₂ (Па) робочого тіла з рівняння адіабатного процесу 1 – 2

,

звідси , Па,

де k – показник адіабати даного газу (для одноатомних газів ; для двохатомних газів ; для трьох- і багатоатомних газів ).

2. 2.3. Підраховуємо температуру Т₂ (К) робочого тіла з рівняння Менделєєва-Клапейрона:

,

звідси , К.

2. 3. Визначаємо параметри робочого тіла в точці 3 циклу.

3.1. Підраховуємо об’єм V₃ (м³) робочого тіла з ознаки ізохорного процесу 2 – 3

, м³.

2. 3. 2. Визначаємо тиск Р₃ (Па) робочого тіла з рівняння степені підвищення тиску:

,

звідси , Па

2. 3.3. Підраховуємо температуру Т₃ (К) робочого тіла з рівняння Менделєєва-Клапейрона:

,

звідси , К.

2. 4. Знаходимо параметри робочого тіла в точці 4 циклу.

2. 4.1. Визначаємо тиск Р₄ (Па) робочого тіла з ознак ізобарного процесу:

, Па.

2.4.2. Підраховуємо об’єм V₄ (м³) робочого тіла з рівняння ступені попереднього розширення:

,

звідси , м³.

2.4.3. Знаходимо температуру Т₄ (К) робочого тіла з рівняння Менделєєва-Клапейрона:

,

звідси , К.

2.5. Визначаємо параметри робочого тіла в точці 5 циклу.

2.5.1. Знаходимо об’єм V₅ (м³) робочого тіла з ознаки ізохорного процесу 5 – 1

, м³.

2.5.2. Підраховуємо тиск Р₅ (Па) робочого тіла з рівняння адіабатного процесу 4 – 5

,

звідси , Па.

2.5.3. Визначаємо температуру Т₅ (К) робочого тіла з рівняння Менделєєва-Клапейрона

,

звідси , К.

2.6. Знаходимо питомі ізобарну та ізохорну теплоємності даного газу, розв’язавши відносно їх наступну систему рівнянь:

;

звідси ; .

2.7. Розраховуємо кількість підведеної теплоти:

, Дж,

де , Дж;

, Дж.

2.8. Розраховуємо кількість відведеної теплоти (Дж) від робочого тіла в результаті здійснення ним циклу:

, Дж.

2.9. Визначаємо корисно використану теплоту, яка рівна роботі циклу (Дж) :

, Дж.

2.10. Підраховуємо (к.к.д.) даного циклу з рівняння:

.

2.11. Розраховуємо термічний коефіцієнт корисної дії Карно для даного циклу з рівняння:

.

Термічний к.к.д. Карно для даного циклу повинен бути вищим від термічного к.к.д. ( ).

2.12. Будуємо в масштабі на форматі А2 за отриманими даними цикл в PV- i TS- координатах. Побудову циклу в TS- координатах здійснюємо за отриманими значеннями температур Т_і, виходячи із подібності ознак циклу (паралельності ізохор, ізохори крутіші криві ніж ізобари).