Введение
Автомобильный транспорт имеет большое значение для экономики Республики Казахстан. Автотранспорт является связующим звеном между производителями продукции и потребителями, а так же автотранспорт обеспечивает взаимосвязь между другими видами транспорта - железнодорожным, воздушным, водным.
Силовой установкой автомобиля являются двигатели внутреннего сгорания, работающие на бензине или дизельном топливе. Технико-эксплуатационные показатели работы автотранспорта зависят от его показателей (свойств), заложенных в конструкции двигателя.
В настоящее время очень большое значение придается такому фактору, как загрязнение окружающей среды автотранспортом. Продукты работы двигателя, выбрасываемые в атмосферу, загрязняют окружающую среду.
Выполнение этих задач требует от специалистов, связанных с производством и эксплуатацией автотракторных двигателей, глубоких знаний теории, конструкции и расчета двигателей внутреннего сгорания.
В данной пояснительной записке производится расчет карбюраторного Р-верт. 2-цилиндрового двигателя, предназначенного для легковых автомобилей микролитражного класса, с последующей сравнительной оценкой с двигателем прототипом ОКА .
В первой части выполняется тепловой расчет двигателя. На основании теплового расчета определяются основные геометрические параметры двигателя – диаметр и ход поршня, а также соотношение хода поршня к диаметру. Данные показатели в дальнейшем определяют габаритные размеры двигателя, его массу, конструктивные размеры деталей и узлов.
Во второй части выполняется расчет для построения индикаторной диаграммы расчетного двигателя.
В третьей части производится расчет теплового баланса. Тепловой баланс показывает распределение выделяемого при сгорании тепла по отдельным направлениям. Полученные значения сравнивают с рекомендуемыми значениями, а также проверяют суммарный показатель, который должен быть равен 100%.
В четвертой части представлен расчет внешней скоростной характеристики карбюраторного двигателя, являющейся основной характеристикой проектируемого двигателя. Сравнивая полученные значения эффективных показателей с эмпирическими значениями следует сделать вывод о перспективности применения расчетного двигателя в реальных условиях эксплуатации.
Кинематический и динамический расчет автомобильного двигателя жает полное представление о нагруженности основных деталей двигателя, что позводит более точно определить геометрические размеры деталей и узлов двигателя, а также рассчитать его системы.
Исходные данные для теплового расчета двигателя
1 Тепловой расчет
1.1 Характеристика топлива
В соответствии с заданной степенью сжатия e = 9,3 можно использовать бензин марки AИ-93. Элементарный состав топлива, кг и удельная масса топлива, кг/кмоль: С= 0,8550; Н=0,1450; мт=115 кг/кмоль. Низшая теплота сгорания топлива при указанных элементарных массовых составах равна:
Hu = 33,91C+125,6H-10,89(O-S)-2,51(9H+W) = 43930 кДж/кг (1.1)
1.2 Параметры рабочего тела
Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива
=
0,5168 кмоль возд/кг топл (1.2)
=
14,9565 кг возд/кг топл (1.3)
Коэффициент избытка
воздуха
на основных режимах, а на режиме
минимальной частоты вращения
.
Количество горючей смеси
M1=ΑL0+1/mT; (1.4)
Количество отдельных компонентов продуктов сгорания в кмоль /кг топ. при К=0,5 и принятых скоростных режимах:
=0,0512
кмоль СО2/кг
топл (1.5)
=0,0201
кмоль СО/кг топл (1.6)
=0,0625
кмоль Н2О/кг
топл (1.7)
=0,0100
кмоль Н2/кг
топл (1.8)
=0,3520
кмоль N2/кг
топл (1.9)
Общее количество продуктов сгорания
(1.10)