Курсовая

Курсовая на тему Расчет скоростной характеристики ДВС

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2014-12-14

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 23.11.2024


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 Pо=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:
Nex=Ne·nx/nN·(1+nx/nN-(nx/nN)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:
Mex=9550· Nex/ nx; 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.
Vсрх=333·10-7·S· nx; 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.
Pex=120· Nex / Vдв ·nx; 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.
Pmx=0.034+0.0113· Vсрх; 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.
Pix= Pex+ Pmx; 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.
Mix=79.59· Vдв · Pix; 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.
qex=qeN·(1.55-1.55· nx/nN+(nx/nN)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.
GTx=0.001· qex· Nex; 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.
Lx=0.7 – 0.8
L500=0.7
L1000=0.7
L2000 – 6000 =0.8
11. Коэффициент наполнения цилиндров.
ƞVx=L0· Pex·Lx· qex/3600·P0;
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 Pо=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:
Nex=Ne·nx/nN·(0,87+1,13·nx/nN-(nx/nN)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:
Mex=9550· Nex/ nx; 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.
Vсрх=333·10-7·S· nx; 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.
Pex=120· Nex / Vдв ·nx; 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.
Pmx=0.09+0.0112· Vсрх; 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.
Pix= Pex+ Pmx; 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.
Mix=79.59· Vдв · Pix; 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.
qex=qeN·(1.2- nx/nN+0,8·(nx/nN)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.
GTx=0.001· qex· Nex; 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·LN=1.113
L1000 – 2000 =0.8·LN=1.272

11. Коэффициент наполнения цилиндров.
ƞVx=L0· Pex·Lx· qex/3600·P0;
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

1. Реферат на тему Social Class Essay Research Paper ENG 3A1May
2. Курсовая на тему Использование PR в сети Интернет
3. Реферат Япония как объект туризма
4. Реферат на тему Педагогика Марии Монтессори
5. Задача Выполнение автотехнической экспертизы дорожно-транспортного происшествия при заданных условиях
6. Реферат Вьетнамская империя
7. Курсовая на тему Исследование индивидуальных и коллективных средств защиты в образовательных учреждениях
8. Реферат на тему Молдавская АССР в период 1924 1940 гг
9. Реферат на тему Хирургия Современные методы остеосинтеза
10. Контрольная работа Alternative construction methods