База знаний студента. Реферат, курсовая, контрольная, диплом на заказ

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1. Расчётно-физическое определение параметров внешней скоростной характеристики транспортного поршневого двигателя

1.1 Расчёт бензинового двигателя

1.2 Расчёт дизельного двигателя

ВВЕДЕНИЕ

Основой силового модуля современных транспортных средств является поршневой двигатель внутреннего сгорания – тепловая машина, преобразующая теплоту сгорания углеводородных топлив в механическую энергию.

В процессе эксплуатации параметры работы двигателя (развиваемые мощность и крутящий момент, массовый и удельный расходы топлива, выброс токсичных и концерогенных веществ с отработавшими газами и др.) существенно ухудшаются и возникает необходимость в автосервисном воздействии на двигатель, то есть в различных регулировках или текущем ремонте его систем и узлов.

Правильность реализованных технологических процессов в сервисе и выбранного инструментария, достаточность квалификационного уровня исполнителей и наличие у них устойчивых навыков выполнения конкретных услуг, а также, в конечном итоге, соответствие автомобиля в целом и отремонтированного двигателя в частности правилам безопасности дорожного движения могут быть проверены, например, путём сравнения ряда замеренных на испытательном стенде и расчётно-теоретических параметров работы двигателя.

Целью работы является закрепление знаний, полученных на лекционных и практических по дисциплине.

Задачами работы являются приобретение навыков расчёта и построения скоростной зависимости бензинового или дизельного двигателя, анализ регулировочных кривых, а также оценка качества выполненных регулировочных и ремонтных воздействий на двигатель.

1. Расчётно-физическое определение параметров внешней скоростной характеристики транспортного поршневого двигателя

 

1.1 Расчёт бензинового двигателя

В качестве базового принимаем четырёхтактный 4-цилиндровый безнаддувный бензиновый двигатель (плотность воздуха на всасывании P_о=1,21 кг/м³), в котором для стехиометрического сгорания 1 кг топлива требуется 14,95 кг воздуха (L₀=14,95 кг/кг).

Таблица 1: Варианты расчёта.

Параметры	Варианты
	1	2	3	4	5	резерв
Эффективная мощность двигателя Ne, кВт	55	58	60	62	65	62
Частота вращения коленчатого вала в режиме эффективной мощности nN, мин-1	5200	5250	5300	5400	5500	5550
Объём двигателя Vдв, л	1,35	1,40	1,45	1,50	1,55	1,60
Ход поршня S, мм	70	70	75	75	80	80
Коэффициент избытка воздуха LN на режиме эффективной мощности	0,90	0,90	0,92	0,91	0,91	0,90
Удельный эффективный расход топлива на режиме эффективной мощности qeN, г/кВтч	298	297	296	295	294	294

Для расчёта принимаем вариант – резерв.

Расчёт.

1.  Мощность в расчётных точках:

N_ex=N_e·n_x/n_N·(1+n_x/n_N-(n_x/n_N)²); кВт

N₅₀₀=68·500/5550·(1+500/5550-(500/5550)²)= 6,043 кВт

N₁₀₀₀=68·1000/5550·(1+1000/5550-(1000/5550)²)= 12,821 кВт

N₂₀₀₀=68·2000/5550·(1+2000/5550-(2000/5550)²)= 27,492 кВт

N₃₀₀₀=68·3000/5550·(1+3000/5550-(3000/5550)²)=41,837 кВт

N₄₀₀₀=68·4000/5550·(1+4000/5550-(4000/5550)²)=53,679 кВт

N₅₀₀₀=68·5000/5550·(1+5000/5550-(5000/5550)²)=60,843 кВт

N₆₀₀₀=68·6000/5550·(1+6000/5550-(6000/5550)²)=61,152 кВт

2.  Эффективный крутящий момент:

M_ex=9550· N_ex/ n_x; Нм

M₅₀₀=9550· 6,043 / 500 =115,43 Нм

M₁₀₀₀=9550· 12,821/ 1000= 122,444 Нм

M₂₀₀₀=9550· 27,492/ 2000 =131,276 Нм

M₃₀₀₀=9550· 41,837/ 3000= 133,181 Нм

M₄₀₀₀=9550· 53,679/ 4000 =128,158 Нм

M₅₀₀₀=9550· 60,843/ 5000 =116,209 Нм

M₆₀₀₀=9550· 61,152/ 6000 =97,333 Нм

3.  Средняя скорость поршня.

V_срх=333·10^-7·S· n_x; м/с

V₅₀₀=333·10^-7·80· 500 =1,332 м/с

V₁₀₀₀=333·10^-7·80· 1000 =2,664 м/с

V₂₀₀₀=333·10^-7·80· 2000=5,328 м/с

V₃₀₀₀=333·10^-7·80· 3000=7,992 м/с

V₄₀₀₀=333·10^-7·80· 4000=10,656 м/с

V₅₀₀₀=333·10^-7·80· 5000 =13,32 м/с

V₆₀₀₀=333·10^-7·80· 6000 =15,984 м/с

4.  Среднее эффективное давление цикла.

P_ex=120· N_ex / V_дв ·n_x; МН/м²

P₅₀₀=120·6,043 /1,60·500=0,907 МН/м²

P₁₀₀₀=120·12,821 /1,60·1000=0,962 МН/м²

P₂₀₀₀=120·27,492 /1,60·2000=1,031 МН/м²

P₃₀₀₀=120·41,837 /1,60·3000=1,046 МН/м²

P₄₀₀₀=120·53,679 /1,60·4000=1,006 МН/м²

P₅₀₀₀=120·60,843 /1,60·5000=0,913 МН/м²

P₆₀₀₀=120·61,152 /1,60·6000=0,764 МН/м²

5.  Среднее давление механических потерь.

P_mx=0.034+0.0113· V_срх; МН/м²

P₅₀₀=0.034+0.0113· 1,332=0.049 МН/м²

P₁₀₀₀=0.034+0.0113· 2,664=0.064 МН/м²

P₂₀₀₀=0.034+0.0113· 5,328=0.094 МН/м²

P₃₀₀₀=0.034+0.0113· 7,992=0.124 МН/м²

P₄₀₀₀=0.034+0.0113· 10,656=0.154 МН/м²

P₅₀₀₀=0.034+0.0113· 13,32=0.185 МН/м²

P₆₀₀₀=0.034+0.0113· 15,984=0.215 МН/м²

6.  Среднее индикаторное давление цикла.

P_ix= P_ex+ P_mx; МН/м²

P₅₀₀= 0,907 + 0.049=0.956 МН/м²

P₁₀₀₀= 0,962 + 0.064=1.026 МН/м²

P₂₀₀₀= 1,031 + 0.094=1.125 МН/м²

P₃₀₀₀= 1,046 + 0.124=1.170 МН/м²

P₄₀₀₀= 1,006 + 0.154=1.161 МН/м²

P₅₀₀₀= 0,913 + 0.185=1.097 МН/м²

P₆₀₀₀= 0,764 + 0.215=0.979 МН/м²

7. Индикаторный крутящий момент.

M_ix=79.59· V_дв · P_ix; Нм

M₅₀₀=79.59·1,60· 0.956=121,686 Нм

M₁₀₀₀=79.59·1,60· 1.026=130,617 Нм

M₂₀₀₀=79.59·1,60· 1.125=143,283 Нм

M₃₀₀₀=79.59·1,60· 1.170=149,022 Нм

M₄₀₀₀=79.59·1,60· 1.161=147,833 Нм

M₅₀₀₀=79.59·1,60· 1.097=139,716 Нм

M₆₀₀₀=79.59·1,60· 0.979= 124,672Нм

8.Удельный эффективный расход топлива.

q_ex=q_eN·(1.55-1.55· n_x/n_N+(n_x/n_N)²); г/кВтч

q₅₀₀=294·(1.55-1.55· 500/5550+(500/5550)²)=417,032 г/кВтч

q₁₀₀₀=294·(1.55-1.55· 1000/5550+(1000/5550)²)=383,137 г/кВтч

q₂₀₀₀=294·(1.55-1.55· 2000/5550+(2000/5550)²)=329,663 г/кВтч

q₃₀₀₀=294·(1.55-1.55· 3000/5550+(3000/5550)²)=295,278 г/кВтч

q₄₀₀₀=294·(1.55-1.55· 4000/5550+(4000/5550)²)=279,982 г/кВтч

q₅₀₀₀=294·(1.55-1.55· 5000/5550+(5000/5550)²)=283,776 г/кВтч

q₆₀₀₀=294·(1.55-1.55· 6000/5550+(6000/5550)²)=306,66 г/кВтч

9. Часовой расход топлива.

G_Tx=0.001· q_ex· N_ex; кг/ч

G₅₀₀=0.001· 417,032 · 6,043=2,520 кг/ч

G₁₀₀₀=0.001· 383,137 · 12,821=4,912 кг/ч

G₂₀₀₀=0.001· 329,663 · 27,492=9,063 кг/ч

G₃₀₀₀=0.001· 295,278 · 41,837=12,353 кг/ч

G₄₀₀₀=0.001· 279,982 · 53,679=15,029 кг/ч

G₅₀₀₀=0.001· 283,776 · 60,843=17,266 кг/ч

G₆₀₀₀=0.001· 306,66 · 61,152=18,753 кг/ч

10. Коэффициент избытка воздуха.

L_x=0.7 – 0.8

L₅₀₀=0.7

L₁₀₀₀=0.7

L_{2000 – 6000} =0.8

11. Коэффициент наполнения цилиндров.

ƞ_Vx=L₀· P_ex·L_x· q_ex/3600·P_0;

ƞ₅₀₀=14,95 · 0,907 ·0,7· 417,032 /3600·1,21=0,9081

ƞ₁₀₀₀=14,95 · 0,962 ·0,7· 383,137 /3600·1,21=0,885

ƞ₂₀₀₀=14,95 · 1,031 ·0,7· 329,663 /3600·1,21=0,817

ƞ₃₀₀₀=14,95 · 1,046 ·0,7· 295,278 /3600·1,21=0,742

ƞ₄₀₀₀=14,95 · 1,006 ·0,7· 279,982 /3600·1,21=0,677

ƞ₅₀₀₀=14,95 · 0,913 ·0,7· 283,776 /3600·1,21=0,622

ƞ₆₀₀₀=14,95 · 0,764 ·0,7· 306,66 /3600·1,21=0,563

Полученные данные группируем в таблицу.

Таблица 2: Расчётные данные.

Частота вращения коленчатого вала, мин-1	Параметры внешней скоростной характеристики
	Ne, кВт	Me, Нм	Ре, МН/м2	Vср,м/с	Рm,МН/м2	Mi, Нм	ge,г/кВтч	GТ, кг/ч	ƞV
500	6,043	115,43	0,907	1,332	0,049	121,686	417,032	2,52	0,091
1000	12,821	122,444	0,962	2,664	0,064	130,617	383,137	4,912	0,885
2000	27,492	131,276	1,031	5,328	0,094	143,283	329,663	9,063	0,817
3000	41,837	133,181	1,046	7,992	0,124	149,022	295,278	12,353	0,742
4000	53,679	128,158	1,006	10,656	0,154	147,833	279,982	15,029	0,677
5000	60,842	116,209	0,913	13,32	0,185	139,716	283,776	17,266	0,622
6000	61,152	97,333	0,764	15,984	0,215	124,672	306,66	18,753	0,563

По данным таблицы строим графики внешней скоростной характеристики ДВС.

(см. Приложение 1).

1.2 Расчёт дизельного двигателя

В качестве базового принимаем четырёхтактный 8-цилиндровый дизельный двигатель с наддувом (плотность воздуха на всасывании P_о=1,73 кг/м³), в котором для стехиометрического сгорания 1 кг топлива требуется 14,45 кг воздуха (L₀=14,45 кг/кг).

Таблица 3: Варианты расчёта.

Параметры	Варианты
	1	2	3	4	5	резерв
Эффективная мощность двигателя Ne, кВт	290	295	300	305	310	315
Частота вращения коленчатого вала в режиме эффективной мощности nN, мин-1	2200	2250	2300	2350	2400	2450
Объём двигателя Vдв, л	14,0	14,2	14,5	14,8	15,0	15,0
Ход поршня S, мм	138	140	142	144	146	148
Коэффициент избытка воздуха LN на режиме эффективной мощности	1,56	1,57	1,58	1,59	1,60	1,61
Удельный эффективный расход топлива на режиме эффективной мощности qeN, г/кВтч	233	234	234	235	235	236

Для расчёта принимаем вариант – 4.

Расчёт.

1.  Мощность в расчётных точках:

N_ex=N_e·n_x/n_N·(0,87+1,13·n_x/n_N-(n_x/n_N)²); кВт

N₅₀₀=305·500/2350·(0,87+1,13·500/2350-(500/2350)²)= 69,122 кВт

N₁₀₀₀=305·1000/2350·(0,87+1,13·1000/2350-(1000/2350)²)= 151,822 кВт

N₁₅₀₀=305·1500/2350·(0,87+1,13·1500/2350-(1500/2350)²)= 230,473 кВт

N₂₀₀₀=305·2000/2350·(0,87+1,13·2000/2350-(2000/2350)²)= 287,451 кВт

2.  Эффективный крутящий момент:

M_ex=9550· N_ex/ n_x; Нм

M₅₀₀=9550· 69,122 / 500 =1320,227 Нм

M₁₀₀₀=9550· 151,822 / 1000= 1449,897 Нм

M₁₅₀₀=9550· 230,473 / 1500 =1467,347 Нм

M₂₀₀₀=9550· 287,451 / 2000= 1372,578 Нм

3.  Средняя скорость поршня.

V_срх=333·10^-7·S· n_x; м/с

V₅₀₀=333·10^-7·144· 500 =2,398 м/с

V₁₀₀₀=333·10^-7·144· 1000 =4,795 м/с

V₁₅₀₀=333·10^-7·144· 1500=7,193 м/с

V₂₀₀₀=333·10^-7·144· 2000=9,59 м/с

4.  Среднее эффективное давление цикла.

P_ex=120· N_ex / V_дв ·n_x; МН/м²

P₅₀₀=120·69,122 /14,8·500=1,121 МН/м²

P₁₀₀₀=120·151,822 /14,8·1000=1,231 МН/м²

P₂₀₀₀=120·230,473 /14,8·1500=1,246 МН/м²

P₃₀₀₀=120·287,451 /14,8·2000=1,165 МН/м²

5.  Среднее давление механических потерь.

P_mx=0.09+0.0112· V_срх; МН/м²

P₅₀₀=0.09+0.0112· 2,398 =0,119 МН/м²

P₁₀₀₀=0.09+0.0112· 4,795 =0,148 МН/м²

P₁₅₀₀=0.09+0.0112· 7,193 =0,176 МН/м²

P₂₀₀₀=0.09+0.0112· 9,59 =0,205 МН/м²

6.  Среднее индикаторное давление цикла.

P_ix= P_ex+ P_mx; МН/м²

P₅₀₀= 1,121 + 0,119 =0,133 МН/м²

P₁₀₀₀= 1,231 + 0,148 =0,181 МН/м²

P₁₅₀₀= 1,246 + 0,176 =0,22 МН/м²

P₂₀₀₀= 1,165 + 0,205 =0,239 МН/м²

7. Индикаторный крутящий момент.

M_ix=79.59· V_дв · P_ix; Нм

M₅₀₀=79.59·14,8· 0,133=156,818 Нм

M₁₀₀₀=79.59·14,8· 0,181=213,939 Нм

M₁₅₀₀=79.59·14,8· 0,22=258,735 Нм

M₂₀₀₀=79.59·14,8· 0,239=281,518 Нм

8. Удельный эффективный расход топлива.

q_ex=q_eN·(1.2- n_x/n_N+0,8·(n_x/n_N)²); г/кВтч

q₅₀₀=235·(1.2-500/2350+0,8·(500/2350)²)= 240,511 г/кВтч

q₁₀₀₀=235·(1.2-1000/2350+0,8·(1000/2350)²)= 216,143 г/кВтч

q₁₅₀₀=235·(1.2-1500/2350+0,8·(1500/2350)²)= 208,596 г/кВтч

q₂₀₀₀=235·(1.2-2000/2350+0,8·(2000/2350)²)= 218,17 г/кВтч

9. Часовой расход топлива.

G_Tx=0.001· q_ex· N_ex; кг/ч

G₅₀₀=0.001· 240,511 · 69,122 =16,625 кг/ч

G₁₀₀₀=0.001· 216,143 · 151,822 =32,8 кг/ч

G₁₅₀₀=0.001· 208,596 · 230,473 =48,076 кг/ч

G₂₀₀₀=0.001· 218,17 · 287,451 =62,713 кг/ч

10. Коэффициент избытка воздуха.

L₅₀₀=0.7·L_N=1.113

L_{1000 – 2000} =0.8·L_N=1.272

11. Коэффициент наполнения цилиндров.

ƞ_Vx=L₀· P_ex·L_x· q_ex/3600·P_0;

ƞ₅₀₀=14,45 · 1,121·1.113· 240,511/3600·1,21=0,696

ƞ₁₀₀₀=14,45 · 1,231·1.272· 216,143/3600·1,21=0,785

ƞ₂₀₀₀=14,45 · 1,246·1.272· 208,596/3600·1,21=0,767

ƞ₃₀₀₀=14,45 · 1,165·1.272· 218,17/3600·1,21=0,75

Таблица 4: Расчётные данные.

Частота вращения колен-чатого вала, мин-1	Параметры внешней скоростной характеристики
	Nex, кВт	Mex, Нм	Реx, МН/м2	Vсрx, м/с	Рmx, МН/м2	Mix, Нм	gex,г/кВтч	GТx, кг/ч	ƞVx
500	69,122	1320,227	1,121	2,398	0,119	156,818	240,511	16,625	0,696
1000	151,822	1449,897	1,231	4,795	0,148	213,939	216,143	32,8	0,785
1500	230,473	1467,347	1,246	7,193	0,176	258,735	208,596	48,076	0,767
2000	287,451	1372,578	1,165	9,59	0,205	281,518	218,17	62,713	0,75

Содержание ВВЕДЕНИЕ 1. Расчётно-физическое определение параметров внешней скоростной характеристики транспортного поршневого двигателя 1.1 Расчёт бензинового двигателя 1.2 Расчёт дизельного двигателя ВВЕДЕНИЕ Основ

 

• 14:21 05 Июля 2016
  Российско-китайский медуниверситет откроет магистерскую программу по TCM
• 01:21 05 Июля 2016
  На форуме МГУ Россия и Китай обсудят научно-образовательное сотрудничество
• 11:00 04 Июля 2016
  Реморенко: "ЕГЭ-туризм" в России сходит на нет
• 10:52 04 Июля 2016
  Летняя российско-австрийская школа откроется в Москве
• 15:31 01 Июля 2016
  В СПбГУ могут воссоздать географический факультет

Заказать уникальную работу