1 Технические условия

Вариант: 65

Тип двигателя: карбюраторный

Давление за компрессором, Мпа: отсутствует

Номинальная мощность кВт: 25

Номинальная частота вращения мин-1: 4500

Число цилиндров: 4

Степень сжатия: 6,7

Охлаждение: воздушное

.2 Содержание проекта

Аннотация; введение; тепловой расчет рабочего цикла двигателя; динамический расчет кривошипно-

шатунного механизма двигателя; оценка надежности проектируемого двигателя; подбор автотранс-

портного средства к двигателю; компоновка двигателя; заключение; список использованных источни-

ков.

3 Оформление проекта

1. Пояснительная записка - с рисунками и расчетными таблицами.

2. Чертежи.

Пояснительная записка - с рисунками и расчетными таблицами

Графическая часть:

Лист 1 - Динамический анализ КШМ формат А1

Лист 2 - Поперечный разрез двигателя формат А1

4 Литература

1 Золотарев, Е.С. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Автомобильные

двигатели»/ Е.С. Золотарев - Кумертау: Кумертауский филиал ГОУ ОГУ, 2009. - 91 с.

2 Двигатели внутреннего сгорания: в 3 кн. Кн. 1. Теория рабочих процессов./ Под ред. В.Н. Луканина и

М.Г. Шатрова. - 3-е изд., перераб. и испр. - М.: Высшая школ, 2007. - 479 с.

3 Двигатели внутреннего сгорания: в 3 кн. Кн. 2. Динамика и конструирование./ Под ред. В.Н. Луканина

и М.Г. Шатрова. - 3-е изд., перераб. и испр. - М.: Высшая школа, 2007. - 400 с.

4 Колчин, А.И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей/ А.И. Колчин, В.П. Демидов - М.:

Высшая школа 2008. - 496 с.

Зав. Кафедрой _____________ Руководитель проекта ______________ Приложение г

(обязательное)

Пример теплового и динамического расчета автомобильного карбюраторного двигателя с воздушным охлаждением

Г.1 Задание на курсовое проектирование

Задание представлено в приложении В

Г.2 Тепловой расчет рабочего цикла

Г.2.1 Рабочее тело и его свойства

Г.2.1.1 Топливо

Для карбюраторного двигателя со степенью сжатия ε=6,7 рекомендуемое октановое число бензина равно ОЧ=76.

Элементарный состав топлива: С=0,855; H=0,145; O=0; W=0; S=0;

Низшая теплота сгорания в кДж/кг:

кДж/кг

Г.2.1.2 Горючая смесь

Теоретически необходимое количество воздуха в кг возд/кг топлива:

кг возд/кг топлива

или в кмоль возд/кг топл:

кмоль возд/кг топл

Действительное количество воздуха L в кмоль возд/кг топл:

кмоль возд/кг топл

α =0,9.

Молекулярная масса топлива m_Т =115 кг/кмоль.

Количество горючей смеси М₁ в кмоль гор.см/кг топл:

кмоль гор.см/кг топл

Г.2.1.3 Продукты сгорания

При полном сгорании топлива (α<1) продукты сгорания представляют собой смесь оксида углерода СО, углекислого газа СО₂, водяного пара Н₂О, свободного водорода Н₂ и азота N₂.

Количество отдельных составляющих продуктов сгорания в кмоль пр.сг/кг топл:

кмоль пр.сг/кг топл

кмоль пр.сг/кг топл

кмоль пр.сг/кг топл

кмоль пр.сг/кг топл

кмоль пр.сг/кг топл

где k – константа, зависящая от отношения количества водорода и оксида углерода в продуктах сгорания; для бензинов k = 0,45…0,5.

Общее количество продуктов М₂ неполного сгорания в кмоль пр.сг/кг топл:

кмоль пр.сг/кг топл

Изменение количества молей рабочего тела при сгорании в ∆М в кмоль раб.тела/кг топл:

кмоль раб.тела/кг топл

Химический коэффициент молекулярного изменения горючей смеси:

Г.2.2 Процесс впуска

Г.2.2.1 Давление и температура окружающей среды

Давление и температура окружающей среды принимаются равными МПа и

Температура окружающей среды в ⁰С составит:

⁰С

Г.2.2.2 Давление и температура остаточных газов

Давление остаточных газов в МПа принимают равным:

.

Температуру остаточных газов принимают Т_r = 1000К

Г.2.2.3 Степень подогрева заряда

Степень подогрева заряда принимают ∆Т =10К.

Г.2.2.4 Давление в конце впуска

Суммарная величина (ξ_вп+β²), учитывающая гидравлическое сопротивление впускного тракта и затухание скорости заряда в цилиндре принимается (ξ_вп+β²)=2,5.

Средняя скорость движения заряда при максимальном открытии клапана =100 м/с. Удельная газовая постоянная воздуха, Дж/(кг град):

R_в = 287 Дж/(кг · град) .

Плотность заряда на впуске в кг/м³:

кг/м³.

Потери давления во впускном трубопроводе в Мпа:

МПа.

Давление в конце впуска р_а в Мпа:

МПа.

Г.2.2.5 Коэффициент и количество остаточных газов

Количество остаточных газов в кмоль ост. газов/кг топл:

кмоль ост. газов/кг топл

Г.2.2.6 Температура в конце впуска

Температуру в конце впуска Т_а в градусах Кельвина (К)

К

Г.2.2.7 Коэффициент наполнения

Рассчитанные параметры процесса впуска заносятся в таблицу 2.1.

Таблица Г.2.1 – Значения параметров процесса впуска

Тип двигателя	Параметры
	pa, МПа	γr	Та, К	ηv
Прототип	0,080…0,095	0,04…0,10	340…400	0,75…0,9
Рассчитываемый	0,082	0,085	357,6	0,73

Г.2.3 Процесс сжатия

Г.2.3.1 Показатель политропы

Средний показатель адиабаты сжатия:

Показатель политропы сжатия:

.

Г.2.3.2 Давление и температура конца процесса сжатия

МПа

К

Г.2.3.3 Средняя мольная теплоёмкость рабочей смеси

Температура конца процесса сжатия t_c в градусах Цельсия (^оС):

ºС

Средняя мольная теплоёмкость свежей смеси в конце сжатия принимается равной теплоёмкости воздуха в кДж/(кмоль·град):

кДж/(кмоль·град)

Средняя мольная теплоёмкость остаточных газов в конце сжатия в кДж/(кмоль·град):

кДж/(кмоль·град)

Средняя мольная теплоёмкость рабочей смеси в кДж/(кмоль·град):

кДж/(кмоль·град)

Рассчитанные параметры процесса сжатия заносятся в таблицу Г.2.2.

Таблица Г.2.2 – Значения параметров процесса сжатия

Тип двигателя	Параметры
	n1	рс, МПа	Тс, К
Прототип	1,34…1,38	0,9…2,0	600…800
Рассчитываемый	1,36	1,09	709,23

Г.2.4 Процесс сгорания

Г.2.4.1 Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси

.

Г.2.4.2 Температура конца видимого сгорания

Потеря теплоты вследствие химической неполноты сгорания ∆H_u в кДж/кг:

кДж/кг

Коэффициент использования низшей теплоты сгорания на участке видимого сгорания =0,9.

Средняя мольная теплоёмкость продуктов сгорания при постоянном объёме, кДж/(кмоль·град):

Подставим это выражение в уравнение сгорания, в результате чего получится квадратное уравнение.

Уравнение сгорания:

,

0,0023 +26,26 -75576,83=0

,

°С

Температура Т_z в градусах Кельвина (К) определяется:

К

Г.2.4.3 Степень повышения давления цикла

Г.2.4.4 Степень предварительного расширения

Степень предварительного расширения для карбюраторных двигателей .

Г.2.4.5 Максимальное давление сгорания

Величина давления в МПа в конце сгорания:

МПа

Рассчитанные параметры процесса сгорания заносятся в таблицу Г.2.3.

Таблица Г.2.3 – Значения параметров процесса сгорания

Тип двигателя	Параметры
Прототип	3,2…4,2	1,0	3,5…7,5	2400…3100
Рассчитываемый	4,02	1,0	4,38	2654,3

Г.2.5 Процесс расширения

Г.2.5.1 Показатель политропы расширения

Средний показатель адиабаты расширения:

,

Г.2.5.2 Давление и температура конца процесса расширения

Значения давления в МПа и температуры в градусах Кельвина (К) в конце процесса расширения:

Мпа

К

Рассчитанные параметры процесса расширения заносятся в таблицу Г.2.4

Таблица Г.2.4 – Значения параметров процесса расширения

Тип двигателя	Параметры
Прототип	1,23…1,30	0,35…0,6	1200…1700
Рассчитываемый	1,26	0,4	1618,72

Г.2.6 Проверка точности выбора температур остаточных газов

Точность выбора температуры остаточных газов в градусах Кельвина (К):

К

Расхождение между принятой и рассчитанной величинами в процентах: