
- •Введение
- •1 Описание особенностей прототипа двс
- •Особенности конструкции двигателя
- •Техническая характеристика двигателя змз – 53
- •2 Тепловой расчет двигателя
- •2.1 Выбор и обоснование конструктивных и эксплуатационных параметров
- •2.1.1. Тип двигателя
- •2.1.2 Степень сжатия
- •2.1.3 Отношение хода поршня к диаметру цилиндра
- •2.1.4 Число и расположение цилиндров
- •2.1.5 Частота вращения коленчатого вала
- •2.1.6 Способ смесеобразования и форма камеры сгорания
- •2.1.7 Коэффициент избытка воздуха
- •2.1.8 Вид и марка применяемого топлива
- •2.2 Выбор и обоснование исходных данных для теплового расчета
- •2.2.6 Коэффициент сопротивления c
- •2.2.7 Средняя скорость свежего заряда в проходном сечении впускного клапана Wкл, м/с
- •2.2.8 Средний показатель политропы сжатия
- •2.2.9 Коэффициент эффективного теплоиспользования z
- •2.2.10 Средний показатель политропы расширения
- •2.2.11 Коэффициент полноты индикаторной диаграммы I
- •3 Тепловой расчет двигателя
- •3.1 Материальный баланс
- •3.2 Процесс впуска
- •3.2.2 Коэффициент остаточных газов
- •3.2.4 Коэффициент наполнения
- •3.3 Процесс сжатия
- •3.4 Процесс сгорания
- •3.4.1 Уравнение процесса сгорания в карбюраторном двигателе имеет вид:
- •3.4.2 Степень повышения давления в кбд
- •3.5 Процесс расширения
- •3.6 Индикаторные показатели цикла
- •3.7 Эффективные показатели двигателя
- •3.8 Построение индикаторной диаграммы
- •3.8.5 Выбор масштабов
- •3.8.6 Построение диаграммы
- •3.8.8 Определяем погрешность построения
- •3.9 Заключение
2.1.7 Коэффициент избытка воздуха
При внешнем смесеобразовании коэффициент избытка воздуха на номинальном режиме работы двигателя с целью достижения максимальной мощности уменьшается до = 0,8 ÷ 0,9, а на средних режимах с целью обеспечения экономичной работы увеличивается до = 1,05 ÷ 1,15. Для достижения максимальной мощности на номинальном режиме принимаю = 0,88 (по заданию кафедры).
2.1.8 Вид и марка применяемого топлива
Применяем жидкое топливо нефтяного происхождения – бензин марки
АИ-80, для обеспечения бездетонационного сгорания.
2.2 Выбор и обоснование исходных данных для теплового расчета
2.2.1 Давление окружающей среды p0, МПа
Согласно среднегодовому давлению легкового автомобиля принимаю значение р0=0,1МПа.
2.2.2 Температура окружающей среды Т0 (атмосферного воздуха), К
Принимаю значение Т0=288 К (.по заданию кафедры).
2.2.3 Давление остаточных газов pr, МПа
Определяется с учетом конструкции выпускной системы и давления среды, куда осуществляется выпуск отработавших газов. Обычно его принимают равным p0=0,1МПа, когда выпуск осуществляется в атмосферу, а так как у нас выпуск осуществляется через выпускную систему (глушитель) и автомобиль легковой, то к выпускной системе предъявляются особые требования по шуму, поэтому давление остаточных газов больше чем атмосферное pr =(1,1 ÷ 1,25) p0, МПа.
Я выбираю давление остаточных газов ближе к верхней границе pr =0,123 МПа.
2.2.4 Температура остаточных газов для карбюраторных двигателей Tr, К
Температура остаточных газов для карбюраторных двигателей
Tr =900 ÷ 1100К. Учитывая, что увеличение и приводит к снижению Tr, а повышениечастоты оборотов коленчатого вала увеличивает температуру остаточных газов. Учитывая всё выше сказанное с принятыми мной , , n, температуру остаточных газов, принимаю Tr = 900K.
2.2.5 Степень подогрева заряда при впуске T, К
Для четырехтактных карбюраторных двигателей T = 0 ÷ 20K.Следует учитывать, что при увеличении диаметра цилиндра D, частоты вращения коленчатого вала n и степени сжатия e величина T уменьшается. Если впускной и выпускной трубопроводы расположены рядом или впускной трубопровод оборудован системой подогрева свежего заряда для ускорения испарения жидкого топлива, величину нужно брать ближе к верхней границе. Так как я увеличил частоту вращения коленчатого вала n и степень сжатия , то
величина T уменьшается, а ещё учитывая то, что впускной и выпускной трубопроводы расположены рядом и впускной трубопровод оборудован системой подогрева свежего заряда для ускорения испарения жидкого топлива – величина DT увеличивается. Следовательно, я беру её равную среднему значению
T = 10K.
2.2.6 Коэффициент сопротивления c
Коэффициент сопротивления С = 2 вn, который учитывает снижение скорости свежего заряда после того, как заряд поступает в цилиндр, и гидравлическое сопротивление впускной системы двигателя, изменяется в пределах С = 2,5 ÷ 4,0. Для карбюраторных двигателей, которые имеют большое сопротивление при впуске из-за наличия карбюратора, значение коэффициента С выбирают ближе к верхней границе. Основное влияние на величину С имеет частота вращения коленчатого вала. При увеличении n значение коэффициента С принимается для теплового расчета большим. Принимаю С = 3,5.