Главная       Продать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Рефераты > Транспорт
Название:
Двигатели внутреннего сгорания 2 Цикл работы

Тип: Рефераты
Категория: Рефераты
Подкатегория: Транспорт

Цена:
112 руб



Подробное описание:

Содержание

1. Описание процессов, происходящих в одном цикле ДВС

2. Расчет параметров одного цикла и построение индикаторной диаграммы ДВС

3. Расчет и построение внешней характеристики ДВС

4. Построение диаграммы фаз газораспределения

5. Проектирование кривошипно-шатунного механизма

6. Определение основных параметров ДВС

7. Тепловой баланс двигателя

Список литературы


1. Описание процессов, происходящих в одном цикле ДВС

Рассмотрим действительный цикл работы четырехтактного дизельного двигателя по мере происходящих в нем процессов.

Процесс впуска

Первый такт – впуск горючей смеси.

Во время такта впуска (рис. 1, а), когда поршень 1 движется от В.М.Т. к Н.М.Т., а впускной клапан 3 открыт, в цилиндр 2 поступает атмосферный воздух, который, нагреваясь в процессе сжатия, воспламеняет топливо, впрыскиваемое в конце такта сжатия. Гидравлическое сопротивление впускного трубопровода повышает давление воздуха в конце такта впуска до 0,08 МПа. Температура воздуха в цилиндре составляет 50–80° С.

Процесс сжатия

Второй такт – сжатие смеси.

Во время такта сжатия (рисунок 1, б), когда впускной 3 и выпускной 5 клапаны закрыты, температура, и давление воздуха в цилиндре значительно возрастают. Вследствие высокой степени сжатия (е=7,8) давление и температура воздуха достигают значений 3,419МПа и 600 °С соответственно. В конце такта в цилиндр через форсунку 4 (рисунок, 1, в) впрыскивается топливо. В зависимости от формы камеры сгорания и типа форсунки давление впрыска находится в пределах 8…40 МПа.

Процесс сгорания и расширения

Третий такт – расширение, или рабочий ход.

Впрыснутое распыленное топливо, перемешиваясь со сжатым воздухом, самовоспламеняется и сгорает. При этом температура газов к концу сгорания повышается до 1600 °С, а давление до 7,864МПа. В конце такта расширения температура снижается до 700…10000 С, а давление до 0,677МПа. Под давлением газов, образующихся в результате сгорания топливовоздушной смеси, поршень перемещается от В.М.Т. к Н.М.Т., совершая механическую работу (рисунок 1, в).

Процесс выпуска

Четвертый такт – выпуск отработавших газов.

Продукты сгорания выходят из цилиндра в атмосферу (рисунок 1, г). Температура выпуска равна 600…700 °С, а давление газов – 0,125МПа.

2. Расчет параметров одного цикла и построение индикаторной диаграммы ДВС

Объем камеры сгорания:

Vc = 1 (в условных единицах). (1)

Полный объем:

Va = e × Vc , (2)

где e – степень сжатия;

Va = 8×1 = 8.

Показатель политропы сжатия:


n1 =1,41 – 100/ne , (3)

где ne – номинальная частота вращения коленвала, об./мин;

n1 = 1,41 – 100/4500 = 1,39

Давление в конце такта сжатия, МПа:

pc = pa × e n 1, (4)

где pa – давление при впуске, МПа;

pc = 0,09×8 1,39 = 1,62 МПа

Промежуточные точки политропы сжатия (табл. 1):

px = (Va / Vx ) n 1 × pa , (5)

При px = (8 / 1) 1,39 × 0,09=1,62 МПа

Таблица 1. Значения политропы сжатия

Vx

2

3

4

5

6

7

8

px , МПа

0,62

0,35

0,24

0,17

0,13

0,11

0,09

Давление в конце такта сгорания, МПа:

pz = l × pc , (6)

где l – степень повышения давления;

pz = 3,8 × 1,62 = 6,16 МПа

Показатель политропы расширения:

n2 =1,22 – 130/ne , (7)

n2 = 1,22 – 130/4500 = 1,19

Давление в конце такта расширения:

pb = pz / e n 2 , (8)

pb = 6,16/81,19 = 0,52 МПа

Промежуточные точки политропы расширения (табл. 2):

px = (Vb / Vx ) n 2 × pb . (9)

При px = (8 / 1) 1,19 × 0,52= 6,16 МПа

Таблица 2. Значения политропы расширения

Vx

2

3

4

5

6

7

8

px , МПа

2,71

1,67

1,19

0,91

0,73

0,61

0,52

Среднее теоретическое индикаторное давление, МПа:

, (10)

МПа.

Среднее давление механических потерь, МПа:

, (11)

где – средняя скорость поршня в цикле. Предварительно =.

МПа

Действительное индикаторное давление, МПа, с учетом коэффициента скругления диаграммы n=0,95:

, (12)

где – давление выхлопных газов, МПа.

МПа

Среднее эффективное давление цикла:

, (13)

МПа

Полученные расчетом данные используем для построения индикаторной диаграммы (рисунок 2).

3. Расчет и построение внешней характеристики ДВС

Мощность Pe , кВт:

, (14)

nei – текущие (принимаемые) значения частоты вращения коленчатого вала;

np – номинальная частота вращения.

Вращающий момент, Н∙м:

, (15)

Удельный расход, гр/кВт∙ч:

(16)

Массовый расход, кг∙ч:

(17)

Полученные расчетом значения сведены в таблицу 3.

Таблица 3. Зависимость мощности Pe , вращающего момента Те , удельного расхода ge и массового расхода Ge от частоты вращения коленвала ne .

Параметр

Отношение nei / np

0,16

0,22

0,44

0,66

0,88

1

1,11

ne (об/мин)

700

1000

2000

3000

4000

4500

5000

Pe , кВт

13,6

19,33

41,1

60,6

73

75

73,1

Te , H×м

185,5

186,6

196,2

192,9

174,3

159,2

139,6

ge , гр/кВт∙ч

284,4

248

222,8

216,3

228,8

243,5

261,9

Ge , гр∙ч

3868

4794

9157

13108

16702

18263

19145

Графическая зависимость мощности Pe , вращающего момента Те , удельного расхода ge и массового расхода Ge от частоты вращения коленвала ne отображена на рисунке 4.

4. Построение диаграммы фаз газораспределения

Радиус кривошипа коленвала, м:

r = S / 2, (18)

r = 0,083/2 = 0,0415 м

4.2 Отрезок ОО1 (см. диаграмму фаз газораспределения, рис. 3):

, (19)

где r – радиус кривошипа в масштабе индикаторной диаграммы (r=55 мм)

g – коэффициент;

, (20)

lш – длина шатуна, м;

r – радиус кривошипа (r = 0,0415 м). Принимаем:

lш = 4r; (21)

Отсюда,

мм, (22)

Угол впрыска:

Полученные расчетом данные используем для построения диаграммы фаз газораспределения (рисунок 3) и ее связи с индикаторной диаграммой (рисунок 2).

5. Проектирование кривошипно-шатунного механизма

Рабочий объем цилиндра, л:


, (23)

где t – тактность двигателя (t = 4);

Pе – заданная мощность двигателя, кВт;

i – заданное число цилиндров,

5.2 Рабочий объем, м3 :

, (24)

где D – диаметр поршня, м:

, (25)

S – неизвестный ход поршня, м.

Зная отношение S/D=0,9, определим:

м;

Принимаем 92 мм. Тогда мм.

5.3 Средняя скорость поршня, м/с:

, (26)

м/с < 13 м/с = []

Здесь [] – максимальная допускаемая скорость поршня.

Таблица 4. Параметры бензинового ДВС

Параметр бензинового ДВС

Значение параметра

d = D

d = 92 мм

d

L= (0,8…1,1) d

L= 1. 92 = 92 мм

h=(0,6…1,0) d

h = 0,7. 92 = 64 мм

lш = (3,5…4,5) r

lш = 4×41,5 = 166 мм

H = (1,25…1,65) d

H = 1,3×92 = 120 мм

dk = (0,72…0,9) d

dk = 0,8 × 92= 74 мм

dш = (0,63…0,7) d

dш = 0,65×92 = 60 мм

lk = (0,54…0,7) dk

lk = 0,6×74 = 44 мм

lшат = (0,73…1,05) dш

lшат = 1×60 = 60 мм

При известном диаметре поршня его остальные основные размеры определяются из эмпирических соотношений. Результаты расчетов приведены в таблице 4.

Обозначения, принятые в таблице 4:

d – диаметр поршня;

dп – диаметр пальца;

dв – внутренний диаметр пальца;

lп – длина пальца;

l2 – расстояние между внутренними торцами бобышек;

d – толщина днища поршня;

dd – внешний диаметр внутреннего торца бобышек;

с1 – расстояние от днища поршня до первой канавки под поршневое кольцо;

е1 – толщина стенки головки поршня;

h – расстояние от днища поршня до центра отверстия под палец;

bк – глубина канавки под поршневое кольцо;

L – расстояние от торца юбки поршня до канавки под кольцо головки поршня;

H – высота поршня;

dю – минимальная толщина направляющей части поршня;

dш – диаметр шатунной шейки;

dк – диаметр коренной шейки коленвала;

lшат – длина шатунной шейки;

lк – длина коренной шейки коленвала.

Полученные расчетом параметры используем для проектирования кривошипно-шатунного механизма (рисунок 5).

6. Определение основных параметров ДВС

Крутящий момент, Н∙м:

(27)

Литровая мощность, кВт/л:

(28)


Удельная поршневая мощность, кВт/дм2 :

(29)

Механический КПД:

(30)

Индикаторный КПД:

, (31)

где – коэффициент избытка воздуха ( = 0,9)

= 14.96 (для бензиновых двигателей)

– низшая теплота сгорания топлива, ккал/кг. = 44

– плотность топливо – воздушной смеси, кг/м3 . =1,22

= 0,7

Эффективный КПД:

(32)

Удельный расход, г/кВт∙ч:

(33)

Массовый расход, г∙ч:

(34)

Перемещение поршня

Зависимость перемещения поршня от угла поворота коленчатого вала определяется по формуле:

(35)

Строим график перемещения поршня из условия =0,25, угол поворота коленчатого вала 0–3600 с шагом 300 .

Скорость поршня

Зависимость скорости поршня от угла поворота коленчатого вала определяется по формуле:

(36)

Строим график скорости поршня из условия =0,25, угол поворота коленчатого вала 0–3600 с шагом 300 .

Ускорение поршня

Зависимость скорости поршня от угла поворота коленчатого вала определяется по формуле:

(37)

Строим график ускорения поршня из условия =0,25, угол поворота коленчатого вала 0–3600 с шагом 300 .

Силы, действующие в двигателе

Сила инерции

Сила инерции определяется по формуле:

, (38)

где - угловая скорость поршня, определяемая по формуле:

, (39)

где - номинальная частота вращения двигателя. =4500 об/мин.

.

- приведенная масса поршня, определяемая по формуле:

, (40)

где - масса поршня, определяемая по формуле:


(41)

- масса шатуна, сосредоточенная на оси поршневого пальца:

, (42)

где - масса шатуна, определяемая по формуле:

(43)

В итоге по формуле (40) определяем приведенную массу поршня:

Значения силы инерции в зависимости от угла поворота коленчатого вала заносим в таблицу 5.

Сила давления газов

Сила давления газов определяется по формуле:

, (44)

где - значения давления при данном угле поворота.

- атмосферное давление. =0,1 МПа.

- площадь поршня.

Площадь поршня определим по формуле:

(45)

Значения силы давления газов в зависимости от угла поворота коленчатого вала заносим в таблицу 5.

Суммарная сила

Суммарная сила определится по формуле:

(46)

Значения суммарной силы в зависимости от угла поворота коленчатого вала заносим в таблицу 5.

Таблица 5. Зависимости силы давления газов, силы инерции и суммарной силы от угла поворота коленчатого вала

Угол

Давление, МПа

Сила давления газов, Н

Ускорение, м/с2

Сила инерции, Н

Суммарная сила, Н

0

0,125

165

11519,19

-11519,19

-11354,19

30

0,09

-66

9123,197

-9123,197

-9189,197

60

0,09

-66

3409,68

-3409,68

-3475,68

90

0,09

-66

-2303,84

2303,84

2237,84

120

0,09

-66

-5713,52

5713,52

5647,52

150

0,09

-66

-6819,36

6819,36

6753,36

180

0,09

-66

-6911,51

6911,51

6845,51

210

0,1

0

-6819,36

6819,36

6819,36

240

0,12

132

-5713,52

5713,52

5845,52

270

0,15

330

-2303,84

2303,84

2633,84

300

0,33

1518

3409,68

-3409,68

-1891,68

330

0,79

4554

9123,197

-9123,197

-4569,197

360

1,62

10032

11519,19

-11519,19

-1487,19

390

3,7

23760

9123,197

-9123,197

14636,803

420

1,6

9900

3409,68

-3409,68

6490,32

450

0,82

4752

-2303,84

2303,84

7055,84

480

0,65

3630

-5713,52

5713,52

9343,52

510

0,54

2904

-6819,36

6819,36

9723,36

540

0,44

2244

-6911,51

6911,51

9155,51

570

0,125

165

-6819,36

6819,36

6984,36

600

0,125

165

-5713,52

5713,52

5878,52

630

0,125

165

-2303,84

2303,84

2468,84

660

0,125

165

3409,68

-3409,68

-3244,68

690

0,125

165

9123,197

-9123,197

-8958,197

720

0,125

165

11519,19

-11519,19

-11354,19

Сила, направленная по радиусу кривошипа

Сила, направленная по радиусу кривошипа определяется по формуле:

(47)

Строим график изменения силы К из условия =0,25, угол поворота коленчатого вала 0–7200 с шагом 300 .

Тангенциальная сила

Тангенциальная сила определяется по формуле:

(48)

Строим график изменения тангенциальной силы из условия =0,25, угол поворота коленчатого вала 0–7200 с шагом 300 .

Нормальная сила

Нормальная сила определяется по формуле:

(49)


Строим график изменения нормальной силы из условия =0,25, угол поворота коленчатого вала 0–7200 с шагом 300 .

Сила, действующая по оси шатуна

Сила, действующая по оси шатуна, определяется по формуле:

(50)

Строим график изменения силы, действующей по оси шатуна из условия =0,25, угол поворота коленчатого вала 0–7200 с шагом 300 .

угол

Сила К

угол

Сила Т

угол

Сила N

угол

Сила S

0

-11354,2

0

0

0

0

0

-11354,2

30

-7378,93

30

-5761,63

30

-1157,84

30

-9262,71

60

-1073,99

60

-3458,3

60

-764,65

60

-3559,1

90

-572,887

90

2237,84

90

572,887

90

2309,451

120

-3902,44

120

4162,222

120

1242,454

120

5783,06

150

-6273,87

150

2519,003

150

850,9234

150

6807,387

180

-6845,51

180

0

180

0

180

6845,51

210

-6335,19

210

-2543,62

210

-859,239

210

6873,915

240

-4039,25

240

-4308,15

240

-1286,01

240

5985,812

270

-674,263

270

-2633,84

270

-674,263

270

2718,123

300

-584,529

300

1882,222

300

416,1696

300

-1937,08

330

-3669,07

330

2864,887

330

575,7188

330

-4605,75

360

-1487,19

360

0

360

0

360

-1487,19

390

11753,35

390

9177,275

390

1844,237

390

14753,9

420

2005,509

420

6457,868

420

1427,87

420

6646,088

450

-1806,3

450

7055,84

450

1806,295

450

7281,627

480

-6456,37

480

6886,174

480

2055,574

480

9567,764

510

-9033

510

3626,813

510

1225,143

510

9801,147

540

-9155,51

540

0

540

0

540

9155,51

570

-6488,47

570

-2605,17

570

-880,029

570

7040,235

600

-4062,06

600

-4332,47

600

-1293,27

600

6019,604

630

-632,023

630

-2468,84

630

-632,023

630

2547,843

660

-1002,61

660

3228,457

660

713,8296

660

-3322,55

690

-7193,43

690

5616,79

690

1128,733

690

-9029,86

720

-11354,2

720

0

720

0

720

-11354,2

Средний крутящий момент

угол

Крутящий момент

ср. момент

0

0

0

30

-239,1075005

-71,925252

60

-143,5195164

-234,1036

90

92,87036

173,9265

120

172,732223

670,601599

150

104,5386361

607,040943

180

0

0

210

-105,5602831

240

-178,788152

270

-109,30436

300

78,1121964

330

118,8927905

360

0

390

380,8569325

420

268,0015386

450

292,81736

480

285,776231

510

150,5127511

540

0

570

-108,1144006

600

-179,7974735

630

-102,45686

660

133,9809489

690

233,096765

720

0

, где Тх – значение тангенциальной силы при данном угле поворота.

Тср. = 163,2 Н∙м, что составляет разницу с ранее

посчитанным моментом (27) 2,45%.

7. Тепловой баланс двигателя

Теплота сгорания израсходованного топлива:

(51)

Эквивалентная эффективная теплота работы двигателя:

(52)


Список литературы

1. Сырямин Ю.Н. Двигатели внутреннего сгорания. Методические указания к выполнению расчетно-графического упражнения. Н., 1998. 13 с.

2. Сергеев В.П. Автотракторный транспорт. М., 1984. 304 с.

3. Колчин А.И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. М., 1971.

4. Орлин А.И. Двигатели внутреннего сгорания. М., 1970. 384 с.

5. СТП СГУПС 01.01–2000. Курсовой и дипломный проекты. Требования к оформлению. 41 с.




Комментарий:

Содержание 1. Описание процессов, происходящих в одном цикле ДВС 2. Расчет параметров одного цикла и построение индикаторной диаграммы ДВС 3. Расчет и построение внешней характеристики ДВС


Рекомендовать другу
50/50         Партнёрка
Отзывы