Количество свежего заряда, отнесенного К 1 кг жидкого топлива, кмоль

КУРСОВА РОБОТА

з дисципліни «Теорія ДВЗ»

на тему: ТЕПЛОВИЙ РОЗРАХУНОК ДВЗ ВАЗ- 343

 

Студента 3 курсу, групи АД-31

Напряму підготовки: машинобудування

Константінов О.В.

Керівник проф. Врублевський О. М.

 

Національна шкала _____________

Кількість балів:____ Оцінка: ECTS____

 

Члени комісії ______________ _____________________

(підпис) (прізвище та ініціали)

______________ _____________________

(підпис) (прізвище та ініціали)

______________ _____________________

(підпис) (прізвище та ініціали)

Харків 2015

ЗМІСТ

Вступ 3

1.Вибір і обґрунтування параметрів двигуна 4

2.Розрахунок робочого циклу 10

2.1 Допоміжні розрахунки 10

2.2 Процес наповнення 17

2.3 Процес стиску 20

2.4 Процес згорання 21

2.5 Процес розширення 24

2.6 Індикаторні показники циклу 25

2.7 Ефективні показники двигуна 26

2.8 Побудова індикаторної діаграма 28

2.9Розрахунок теплового балансу дизеля 29

2.10 Розрахунок єфективної площі прохідних перерезів клапанів 34

2.11 Розрахунок газообміну чотирьохтактного двигуна внутрішнього

згоряння 35

Висновки 48

Перелік посилань 49

 

 

ВСТУП

Впровадження досягнень науково-технічного прогресу в автомобілебудуванні та на автомобільному транспорті вимагає творчого підходу до вирішення наукових і практичних завдань, які стоять перед робітниками цих галузей, що в свою чергу передбачає необхідність підвищення якості підготовки і перепідготовки кадрів для них. В області розвитку і удосконалення автомобільних двигунів основними задачами на сучаснім етапі являється:

1. зниження паливної економічності;

2. питомої маси;

3. вартості їх виготовлення і експлуатації;

4. боротьба з токсичними викидами в атмосферу;

5. зниження шуму при експлуатації двигунів.

Виконання цих задач вимагає від спеціалістів, пов’язаних з виробництвом та експлуатацією автомобільних двигунів, глибоких знань теорії, конструкції та розрахунку двигунів внутрішнього згоряння.

Важливим чином у придбанні даних знань, що базуються на основних теоретичних положеннях дисципліни «Теорія ДВЗ».

Курс «Теорія ДВЗ» є одним з базових у справі підготовки інженерно-технічних працівників автомобільного транспорту.

Сучасна автомобільна силова установка (автомобільний двигун) являє собою одну з найскладніших машин, здатних перетворювати теплоту, що виділяється при згорянні палива, у механічну роботу. Процеси згоряння, виділення теплоти і перетворення її в механічну роботу продуктами згоряння відбувається у середині двигуна. Звідси й назва – двигуни внутрішнього згоряння (ДВЗ).

Метою даної роботи є вдосконалення автомобільного 4-циліндрового двигуна ВАЗ - 343 для одержання заданого крутного моменту й питомої ефективної витрати палива.

Вихідні данні розрахунку

Ефективна потужність

Частота обертання колінчатого вала двигуна n = 4600 хв^-1

Диаметр цилиндра, м D = 82 мм

Ход поршня, м S = 84 мм

Длина шатуна, м L_ш = 136мм

Степень сжатия ε =16.5

Коэффициент избытка воздуха α = 1.7

Площадь проходного сечения впускных клапанов f_sm = 0.584∙10^-3 м³

Давление наддува P _s= 0.17

 

2 РОЗРАХУНОК РОБОЧОГО ЦИКЛУ ДВЗ

Метою розрахунку робочого циклу ДВЗ є визначення параметрів стану робочого тіла в його характерних точках (а, c, z, b, r) для побудови індикаторної діаграми та визначення техніко-економічних показників роботи двигуна.

2.1 Допоміжні розрахунки

 

Величина над поршневого об’єму в залежності від кута повороту кривошипа, м³

,

 

де V_h - робочий об’єм циліндра, м³

об’єм камери стиску, м³

 

Відносне переміщення поршня:

 

,

 

 

Кінематичний параметр кривошипно-шатунного механізму

Результати розрахунку над поршневого об’єму наведені в таблиці 2.1

Таблиця 2.1 – Розрахунок над поршневого об’єму

 

φ	σ
		0,00000	0,02862
	0,01985	0,00000	0,033022
	0,07837	0,00002	0,046002
	0,17258	0,00004	0,066898
	0,298775	0,00007	0,094663
	0,44782	0,00010	0,127948
	0,61581	0,00014	0,165208
	0,79433	0,00018	0,204804
	0,97611	0,00022	0,245123
	1,15441	0,00026	0,284671
	1,32340	0,00029	0,322154
	1,47837	0,00033	0,356526
	1,61581	0,00036	0,387011
	1,73340	0,00038	0,413093
	1,83984	0,00041	0,434484
	1,90463	0,00042	0,451071
	1,95776	0,00043	0,462855
	1,98946	0,00043	0,469888
		0,00044	0,472225

 

Теоретично необхідна кількість повітря для повного згорання 1 кг рідкого палива, кмоль / кг палива

 

 

С=0.87 H=0.126 O=0.004

 

Количество свежего заряда, отнесенного к 1 кг жидкого топлива, кмоль

Средняя молярная масса дизеля, кг/моль

Количество компонентов продуктов сгорания 1 кг жидкого топлива, кмоль

Жидкое топливо при (α≥1)

Диоксид углерода

Водяной пар

Азот воздуха

Свободный кислород воздуха

Суммарное количество продуктов сгорания, кмоль

0.873

Параметры воздуха в впускной системе двигателя с наддувом.

P_s=0.17

Температура газа перед впускными клапанами T_s, К

T₀=293

n_к=1.5

P ₀=1.1013

ΔP_пф =0.005

Е_х=0.6

Параметры газов во впускной системе двигателя с наддувом

ΔP _г=0.004

P _ОТ= P ₀+ ΔP_г =0.105

T_T=950

 

Параметр избыточных газов

 

Процесс наполнения

Коэффициент наполнения.

m=1.4- показатель политропы

Процесс сжатия

Процесс расширения

Индикаторный КПД

2.7.5. Удельный индикаторный расход топлива, г( кВт

 

 

Эффективная мощность, кВт

2.8.4. Эффективный крутящий момент,

Механический КПД

Эффективный КПД

2.8.7. Удельный расход жидкого топлива, г( кВт

КУРСОВА РОБОТА

з дисципліни «Теорія ДВЗ»

на тему: ТЕПЛОВИЙ РОЗРАХУНОК ДВЗ ВАЗ- 343

 

Студента 3 курсу, групи АД-31

Напряму підготовки: машинобудування

Константінов О.В.

Керівник проф. Врублевський О. М.

 

Національна шкала _____________

Кількість балів:____ Оцінка: ECTS____

 

Члени комісії ______________ _____________________

(підпис) (прізвище та ініціали)

______________ _____________________

(підпис) (прізвище та ініціали)

______________ _____________________

(підпис) (прізвище та ініціали)

Харків 2015

ЗМІСТ

Вступ 3

1.Вибір і обґрунтування параметрів двигуна 4

2.Розрахунок робочого циклу 10

2.1 Допоміжні розрахунки 10

2.2 Процес наповнення 17

2.3 Процес стиску 20

2.4 Процес згорання 21

2.5 Процес розширення 24

2.6 Індикаторні показники циклу 25

2.7 Ефективні показники двигуна 26

2.8 Побудова індикаторної діаграма 28

2.9Розрахунок теплового балансу дизеля 29

2.10 Розрахунок єфективної площі прохідних перерезів клапанів 34

2.11 Розрахунок газообміну чотирьохтактного двигуна внутрішнього

згоряння 35

Висновки 48

Перелік посилань 49

 

 

ВСТУП

Впровадження досягнень науково-технічного прогресу в автомобілебудуванні та на автомобільному транспорті вимагає творчого підходу до вирішення наукових і практичних завдань, які стоять перед робітниками цих галузей, що в свою чергу передбачає необхідність підвищення якості підготовки і перепідготовки кадрів для них. В області розвитку і удосконалення автомобільних двигунів основними задачами на сучаснім етапі являється:

1. зниження паливної економічності;

2. питомої маси;

3. вартості їх виготовлення і експлуатації;

4. боротьба з токсичними викидами в атмосферу;

5. зниження шуму при експлуатації двигунів.

Виконання цих задач вимагає від спеціалістів, пов’язаних з виробництвом та експлуатацією автомобільних двигунів, глибоких знань теорії, конструкції та розрахунку двигунів внутрішнього згоряння.

Важливим чином у придбанні даних знань, що базуються на основних теоретичних положеннях дисципліни «Теорія ДВЗ».

Курс «Теорія ДВЗ» є одним з базових у справі підготовки інженерно-технічних працівників автомобільного транспорту.

Сучасна автомобільна силова установка (автомобільний двигун) являє собою одну з найскладніших машин, здатних перетворювати теплоту, що виділяється при згорянні палива, у механічну роботу. Процеси згоряння, виділення теплоти і перетворення її в механічну роботу продуктами згоряння відбувається у середині двигуна. Звідси й назва – двигуни внутрішнього згоряння (ДВЗ).

Метою даної роботи є вдосконалення автомобільного 4-циліндрового двигуна ВАЗ - 343 для одержання заданого крутного моменту й питомої ефективної витрати палива.

Вихідні данні розрахунку

Ефективна потужність

Частота обертання колінчатого вала двигуна n = 4600 хв^-1

Диаметр цилиндра, м D = 82 мм

Ход поршня, м S = 84 мм

Длина шатуна, м L_ш = 136мм

Степень сжатия ε =16.5

Коэффициент избытка воздуха α = 1.7

Площадь проходного сечения впускных клапанов f_sm = 0.584∙10^-3 м³

Давление наддува P _s= 0.17

 

2 РОЗРАХУНОК РОБОЧОГО ЦИКЛУ ДВЗ

Метою розрахунку робочого циклу ДВЗ є визначення параметрів стану робочого тіла в його характерних точках (а, c, z, b, r) для побудови індикаторної діаграми та визначення техніко-економічних показників роботи двигуна.

2.1 Допоміжні розрахунки

 

Величина над поршневого об’єму в залежності від кута повороту кривошипа, м³

,

 

де V_h - робочий об’єм циліндра, м³

об’єм камери стиску, м³

 

Відносне переміщення поршня:

 

,

 

 

Кінематичний параметр кривошипно-шатунного механізму

Результати розрахунку над поршневого об’єму наведені в таблиці 2.1

Таблиця 2.1 – Розрахунок над поршневого об’єму

 

φ	σ
		0,00000	0,02862
	0,01985	0,00000	0,033022
	0,07837	0,00002	0,046002
	0,17258	0,00004	0,066898
	0,298775	0,00007	0,094663
	0,44782	0,00010	0,127948
	0,61581	0,00014	0,165208
	0,79433	0,00018	0,204804
	0,97611	0,00022	0,245123
	1,15441	0,00026	0,284671
	1,32340	0,00029	0,322154
	1,47837	0,00033	0,356526
	1,61581	0,00036	0,387011
	1,73340	0,00038	0,413093
	1,83984	0,00041	0,434484
	1,90463	0,00042	0,451071
	1,95776	0,00043	0,462855
	1,98946	0,00043	0,469888
		0,00044	0,472225

 

Теоретично необхідна кількість повітря для повного згорання 1 кг рідкого палива, кмоль / кг палива

 

 

С=0.87 H=0.126 O=0.004

 

Количество свежего заряда, отнесенного к 1 кг жидкого топлива, кмоль

Средняя молярная масса дизеля, кг/моль