Аннотация

Уточненный расчет рабочего цикла по методу И. И. Вибе: Курсовой проект по теории рабочих процессов двигателей. – Челябинск: ЮУрГУ, 2004. – 10 илл., библиография литературы - 5 наименовании.

В проекте приведен расчет и диаграммы процессов происходящих в двигателе внутреннего сгорания, прототипа и рассчитываемом. Определены основные показатели рабочего цикла, такие как: индикаторное давление, температура, объем, коэффициенты полезного действия и работа двигателя. Построены диаграммы иллюстрирующие динамику прохождения различных процессов в двигателе. А также приведен компьютерный расчет двигателя и сравнены полученные показатели.

Решение перечисленных задач позволило вычислить все необходимые мощностные и скоростные а также геометрические показатели для постройки двигателя внутреннего сгорания.

ЗАДАНИЕ

на курсовую работу по теории рабочих процессов двигателей

студента группы АТ-

1. Тема курсового проекта – «Расчет двигателя внутреннего сгорания».

2/+80/0/2,3/22

2. Исходные данные к работе:

• двигатель прототип Д – 160;

• требуется увеличить эффективную мощность на 80 кВт;

• увеличить частоту вращения двигателя не требуется;

• модернизация осуществляется путем увеличения степени наддува и установки ОНВ;

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДВИГАТЕЛЯ ПРОТОТИПА…………………

2. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ДВИГАТЕЛЯ…………………………………………………...

3. РАСЧЕТ ПРОЦЕССА ВПУСКА……………………………………………………………

4. РАСЧЕТ ПРОЦЕССА СЖАТИЯ……………………………………………………………

5. РАСЧЕТ ПРОЦЕССА СГОРАНИЯ…………………………………………………………

6. РАСЧЕТ ПРОЦЕССА РАСШИРЕНИЯ……………………………………………………

7. Определение индикаторных показателей цикла………………………..

8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЦИКЛА………………………....

9. Определение экономических показателей……………………….……….

10. ОЦЕКА ВЛИЯНИЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ СГОРАНИЯ НА ИНДИКАТОРНЫЕ

ПОКАЗАТЕЛИ РАБОЧЕГО ЦИКЛА…………………………………………………………

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Основными задами курса является улучшение показателей топливной экономичности, повышение мощности двигателей и крутящего момента, снижение показателей токсичности двигателя.

Выполнение данных задач требует от специалистов, связанных с производством и эксплуатацией автомобильных и тракторных двигателей, глубокого знания теории, конструкции и расчета двигателей внутреннего сгорания.

В основе теплового расчета двигателей внутреннего сгорания заложены представления о закономерном характер скорости сгорания топлива. Тепловой расчет двигателя позволяет определить индикаторный и эффективные показатели и основные показатели и основные размеры цилиндров проектируемого двигателя.

При выполнении теплового расчета студенты углубляют свои знания по теории рабочего цикла и приобретают практические навыки в выборе исходных данных в проведении расчетов.

1.Анализ основных параметров двигателя прототипа

Двигатель Д-160 представляет собой четырехтактный четырехцилиндровый рядного типа дизель.

Техническая характеристика:

Марка Д-160

Номинальная мощность, кВт 118

Частота вращения при номинальной мощности, мин^-1 1250

Удельный расход топлива 238

Диаметр цилиндра, мм 145

Ход поршня, мм: 205

Рабочий объем цилиндров, л. 13,5

Степень сжатия 14

2.Определение индикаторных показателей рабочего цикла прототипа двигателя

2.1Определение индикаторных показателей рабочего цикла прототипа двигателя

Среднее эффективное давление:

(2.1)

;

Давление механических потерь:

(2.2)

где а, в – импирические коэффициенты ([1] стр.43), а = 0,105 и в=0,012;

См – средняя скорость поршня;

См = S n / 30, [м/с] (2.3)

См = 0,205*1250/30=8,542;

тогда

Р_М=0,105+0,012*8,542=0,207;

Индикаторное давление:

Р_i=P_M+P_e, [МПа] (2.4)

Р_i=0.8391+0.207=1.0466;

Индикаторная мощность:

(2.5)

;

Индикаторный расход топлива:

(2.6)

2.2 Определение индикаторных показателей рабочего цикла рассчитываемого двигателя

Среднее эффективное давление:

Давление механических потерь:

где а, в – импирические коэффициенты ([1] стр.43), а = 0,09 и в=0,012;

См – средняя скорость поршня;

См = S n / 30, [м/с]

См = 0,205*1250/30=8,542;

тогда

Р_М=0,09+0,012*8,542=0,18;

Индикаторное давление:

Р_i=P_M+P_e, [МПа]

Р_i=0.18+1.0935=1,2735;

Индикаторная мощность:

;

Индикаторный расход топлива:

3. Расчет процесса впуска

Температура рабочего тела после компрессора:

Т_К^’=293*1,678^0.65/1.65=359.2864

Температура воздуха после охладителя надувочного воздуха

Т_К=T_K^’-Тохл

Т_К=359.2864-40=319.2864

Давление рабочего тела в конце такта впуска:

, [МПа] (3.1)

где έ – степень сжатия двигателя;

ήv – коэффициент наполнения;

Рк – давление перед впускными клапанами, Мпа;

Тк - температура перед впускными клапанами, МПа;

Рr – давление остаточных газов, МПа;

Коэффициент остаточных газов:

(3.2)

Температура рабочего тела в конце впуска:

Та=(Тк+ΔТ+γТr)/(1+γ), [К] (3.3)

Ta=(319.2864+10+0.1930*800)/(1+ 0.1930)=405.4315[K]

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания одного килограмма ДТ:

(3.4)

Удельный объем рабочего тела в конце такта впуска:

(3.5)

4. Расчет процесса сжатия

Параметры рабочего тела в процессе сжатия определяются по уравнениям политропного процесса.

Текущие давления (с шагом Δά=10 град ПКВ):

(4.1)

где V – текущие значения удельного объема, определяемые по зависимости:

(4.2)

где σ=S/r кинематическая функция перемещения поршня ([1],стр. 65);

Расчет процесса сжатия (таблица 4.1)

ά, град ПКВ	V, м3/кг	Р, МПа	Т, К
180	0,548	0,213	405.4
190	0,545	0,213	406.1
200	0,537	0,218	408.1
210	0,523	0,226	411.6
220	0,504	0,237	416.7
230	0,480	0,254	432.6
240	0,450	0,276	432.7
250	0,415	0,308	444.4
260	0,375	0,351	459.3
270	0,332	0,413	478.0
280	0,287	0,502	501.8
290	0,241	0,634	531.7
300	0,195	0,837	569.7
310	0,153	1.163	618,1
320	0,115	1,704	679.5
330	0,083	2,624	756.4
340	0,059	4,123	846.1

Удельная работа сжатия:

(4.3)

lay =