
- •Курсовой проект по дисциплине «Автомобильные двигатели» Расчет автомобильного газового двигателя
- •1 Задание на курсовое проектирование
- •Содержание
- •1 Задание на курсовое проектирование 2
- •Введение
- •2 Тепловой расчет рабочего цикла
- •2.1 Рабочее тело и его свойства
- •2.1.1 Топливо
- •2.1.2 Горючая смесь
- •2.1.3 Продукты сгорания
- •2.2 Процесс впуска
- •2.2.1 Давление и температура окружающей среды
- •2.2.2 Давление и температура остаточных газов
- •2.2.3 Степень подогрева заряда
- •2.2.4 Давление в конце впуска
- •2.2.5 Коэффициент и количество остаточных газов
- •2.2.6 Температура в конце впуска
- •2.2.7 Коэффициент наполнения
- •2.3 Процесс сжатия
- •2.3.1 Показатель политропы сжатия
- •2.3.2 Давление и температура конца процесса сжатия
- •2.3.3 Средняя мольная теплоемкость рабочей смеси в конце сжатия
- •2.4 Процесс сгорания
- •2.4.1 Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси
- •2.4.2 Температура конца видимого сгорания
- •2.4.3 Степень повышения давления цикла
- •2.4.4 Степень предварительного расширения
- •2.4.5 Максимальное давление сгорания
- •2.5 Процесс расширения
- •2.5.1 Показатель политропы расширения
- •2.5.2 Давление и температура конца процесса расширения
- •2.6 Проверка точности выбора температуры остаточных газов
- •2.7 Индикаторные показатели рабочего цикла
- •2.7.1 Среднее индикаторное давление
- •2.7.2 Индикаторный кпд
- •2.7.3 Индикаторный удельный расход топлива
- •2.8 Эффективные показатели двигателя
- •2.8.1 Давление механических потерь
- •2.9 Основные параметры и показатели двигателя
- •2.10 Тепловой баланс
- •2.10.1 Уравнение теплового баланса
- •2.11 Построение индикаторной диаграммы
- •3 Расчет внешней скоростной характеристики двигателя
- •4 Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма двигателя
- •4.1 Расчет силовых факторов, действующих в кривошипно-шатунном механизме
- •4.2 Построение графиков сил и моментов
- •5 Расчет деталей на прочность
- •5.1 Поршень
- •5.1.1 Днище поршня
- •5.1.2 Головка поршня
- •5.1.3 Юбка поршня
- •5.2 Поршневой палец
- •5.2 Шатун
- •5.3.1 Поршневая головка
- •5.3.2 Кривошипная головка
- •5.3.3 Стержень шатуна
- •6 Расчет смазочной системы
- •6.1 Емкость смазочной системы
- •6.2 Масляный насос
- •6.3 Центрифуга
- •6.4 Масляный радиатор
- •6.5 Шатунный подшипник
- •Заключение
- •Список использованных источников
2.7.3 Индикаторный удельный расход топлива
Индикаторный удельный расход топлива v i в г/(кВт·ч) определяется по формуле:
.
Удельный расход топлива qi
qi= vi * Hu
qi=0.283*35859=10148.1
Рассчитанные параметры заносим в таблицу 5.
Таблица 5 - Значения индикаторных показателей двигателя
Тип двигателя |
Показатели |
||
рi, МПа |
|
gi, г/(кВт·ч) |
|
Газовый |
0.6…1.4 |
0.3…0,45 |
8000…14000 |
Рассчитываемый двигатель |
0,71 |
0,38 |
10148,1 |
2.8 Эффективные показатели двигателя
Эффективные показатели характеризуют работу двигателя и отличаются от индикаторных показателей на величину механических потерь.
2.8.1 Давление механических потерь
К механическим потерям относятся все потери на преодоление различных сопротивлений, таких как трение, привод вспомогательных механизмов, газообмен, привод компрессора. Давление механических потерь - это условное давление, равное отношению работы механических потерь к рабочему объему цилиндра двигателя. Величину давления механических потерь рм в МПа оценивают по средней скорости поршня по формуле:
где ам и bм - экспериментальные коэффициенты, величины которых зависят от числа цилиндров и от отношения хода поршня к диаметру цилиндра.
=9
- средняя скорость поршня в м/с, которая
зависит от типа двигателя.
2.8.2 Среднее эффективное давление
Среднее эффективное давление ре в МПа определяется по формуле:
2.8.3 Механический КПД
Механический КПД ηм определяется по формуле:
2.8.4 Эффективный КПД
Отношение количества теплоты, эквивалентной полезной работе на валу двигателя, к общему количеству теплоты, внесенной в двигатель с топливом, называется эффективным КПД ηе, который определяется по формуле:
.
2.8.5 Эффективный удельный расход топлива
Эффективный удельный расход топлива gе в г/(кВт·ч) определяется по формуле:
.
Рассчитанные параметры заносим в таблицу 6.
Таблица 6 - Значения эффективных показателей двигателя
Тип двигателя |
Показатели |
|||
|
|
|
|
|
Газовый |
0,4…1,0 |
0,22…0,38 |
0,70…0,80 |
10000…17000 |
Рассчитываемый двигатель |
0,57 |
0,307 |
0,808 |
11726 |
2.9 Основные параметры и показатели двигателя
Рабочий объем цилиндра Vh в дм³ определяется по формуле:
,
где τ=4 - коэффициент тактности рабочего процесса двигателя.
Отношение хода поршня S к диаметру цилиндра D примем равным 1.
Диаметр цилиндра D в мм определяется по формуле:
D=100·
.
D=100
Ход поршня двигателя S в мм определяется по формуле:
.
Расчетная
средняя скорость поршня
в
м/с определяется по формуле:
.
Ошибка
между принятой величиной
и рассчитанной
,
в процентах определяется по формуле:
.
Так
как
<
5%,
то принимаем в расчетах
.
По принятым значениям D и S определяем окончательные основные параметры и показатели двигателя.
Рабочий объем одного цилиндра Vh в дм³ определяем по формуле:
.
Литраж двигателя Vл в дм³ определяется по формуле:
.
Объем
камеры сгорания Vc
в
дм
определяется по формуле:
.
Полный объем цилиндра Va в дм определяется по формуле:
.
Мощность двигателя Ne в кВт определяется по формуле:
.
Поршневая
мощность двигателя Nn
в кВт/дм
определяется
по формуле:
.
Эффективный крутящий момент Ме в Н·м определяется по формуле:
.
Часовой расход топлива VT в кг/ч определяется по формуле: