Тепловой и динамический расчет автомобильного двигателя (стр. 1 из 7)

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

Гродненский государственный университет

им. Я. Купалы

Курсовой проект

по дисциплине “Силовые установки транспортных средств”

на тему “Тепловой и динамический расчет двигателя”

Гродно 2010

Содержание

Введение

1. Тепловой расчет двигателя

1.1 Выбор топлива, определение его теплоты сгорания

1.2 Определение параметров рабочего тела

1.3 Определение параметров окружающей среды и остаточных газов

1.4 Расчет параметров процесса впуска

1.5 Расчет параметров процесса сжатия

1.6 Расчет параметров процесса сгорания

1.7 Расчет параметров процесса расширения и выпуска

1.8 Определение индикаторных показателей двигателя

1.9 Определение эффективных показателей двигателя

1.10 Определение основных размеров цилиндра и параметров двигателя

1.11 Построение индикаторной диаграммы

2. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя

3. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма двигателя

3.1 Расчет сил давления газов

3.2 Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма

3.3 Расчет сил инерции

3.4 Расчет суммарных сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме

3.5 Расчет сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала

3.6 Построение графиков сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме

3.7 Построение диаграммы износа шатунной шейки

3.8 Построение графика суммарного крутящего момента двигателя

Заключение

Литература

Введение

Целью курсовой работы является систематизация и закрепление знаний, полученных студентами при изучении теоретического курса дисциплины «Силовые установки транспортных средств», а также при выполнении практических и лабораторных работ; освоение методики и получение практических навыков теплового и динамического расчета автомобильного (тракторного) двигателя.

Приведенная в настоящем курсовом проекте последовательность расчета двигателя базируется на известных методиках, изложенных в литературе.

Помимо указанных данных при выполнении курсовой работы студенту необходимо самостоятельно выбрать ряд величин, используя сведения о принятом прототипе двигателя.

1 Тепловой расчет двигателя

1.1 Выбор топлива, определение его теплоты сгорания

Для бензинового двигателя с впрыском в соответствии с заданной степенью сжатия (

) октановое число используемого бензина находится в пределах от 90 до 100. Выбираем следующие виды бензинов: “Регуляр-91”, “Регуляр-92”, “Премиум-95”, “Супер-98”,

Низшая теплота сгорания жидкого топлива, кДж/кг:

(1.1)

где

– массовые доли углерода, водорода и кислорода в одном килограмме топлива.

1.2 Определение параметров рабочего тела

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания одного килограмма жидкого топлива:

	(1.2)

Количество свежего заряда:

(1.3)

где

– коэффициент избытка воздуха;

= 115 кг/кмоль – средняя молярная масса бензина.

При не полном сгорании топлива (

) в состав продуктов сгорания входят: оксид углерода , углекислый газ , водяной пар , водород и азот .

Количество отдельных компонентов продуктов сгорания жидкого топлива при

:

1. Оксида углерода:

	(1.4)

2. Углекислого газа:

	(1.5)

3. Водяного пара:

	(1.6)

4. Водорода:

	(1.7)

5. Азота:

	(1.8)

Общее количество продуктов сгорания жидкого топлива:

	(1.9)

1.3 Определение параметров окружающей среды и остаточных газов

При работе двигателя без наддува давление

и температура окружающей среды:

Давление остаточных газов:

	(1.10)

Температура остаточных газов:

1.4 Расчет параметров процесса впуска

Давление газов в цилиндре

определяется по формуле:

(1.11)

где,

– потери давления за счет сопротивления впускной системы и затухания скорости движения заряда в цилиндре.

Величина

с учетом некоторых допущений определяется из уравнения Бернулли, МПа:

(1.12)

где,

– коэффициент затухания скорости движения заряда в рассматриваемом сечении цилиндра;

– коэффициент сопротивления впускной системы, отнесенный к наиболее узкому ее сечению;

– средняя скорость движения заряда в наименьшем сечении впускной системы (как правило, в клапане или продувочных окнах), м/с;

– плотность заряда на впуске (при отсутствии наддува ), кг/м³.

По опытным данным в современных автомобильных двигателях с электронным управлением на номинальном режиме: