- •Введение
- •Определение основных параметров двигателя
- •Основные параметры современных автотракторных двигателей
- •1.1. Выбор отношения радиуса кривошипа к длине шатуна .
- •1.2. Выбор размеров и числа цилиндров
- •1.3. Выбор коэффициента избытка воздуха и степени сжатия
- •1.4. Обоснование необходимости наддува дизельного двигателя и определение его давления
- •2. Определение параметров рабочего цикла карбюраторного двигателя
- •2.1. Параметры рабочего тела
- •2.2. Параметры окружающей среды и остаточных газов
- •2.3. Определение параметров рабочего цикла
- •2.3.1. Процесс впуска
- •2.3.2. Процесс сжатия
- •2.3.3. Процесс сгорания
- •2.3.4. Процесс расширения
- •2.4. Определение основных размеров двигателя, показателей топливной экономичности и кпд
- •2.5. Построение и анализ индикаторной диаграммы
- •2.6. Анализ результатов теплового расчета
- •Результаты теплового расчета
- •3. Построение теоретических характеристик двигателя
- •3.1.Теоретическая скоростная характеристика двигателя с искровым зажиганием
- •4. Динамический расчёт двигателя
- •4.1. Определение сил, действующих на поршень и поршневой палец
- •Результаты динамического расчёта
- •4.2. Определение сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала
- •4.3. Построение графика тангенциальной силы
- •Расчет суммарной тангенциальной силы
- •5. Техническая характеристика двигателя
- •Заключение
- •Литература
1.4. Обоснование необходимости наддува дизельного двигателя и определение его давления
Принятые в п. 1.2. значения литровой мощности двигателя предопределяют уровень среднего эффективного давления
,
где - тактность двигателя (для четырёхтактных двигателей ).
Выбираем,можно определить, для реализации .
.
По известному значению можно определить требуемое давление наддува
,
где - давление окружающей среды (Po=0,1 МПа);
- плотность атмосферного воздуха (,) ;
- показатель политропы сжатия в компрессоре, зависящий от его типа и степени совершенства протекающего в нём процесса .
.
Учитывая, что при 293К плотность воздуха , определяем, что наддув данного двигателя не требуется.
2. Определение параметров рабочего цикла карбюраторного двигателя
Цель теплового расчета – определение индикаторных параметров рабочего цикла, КПД и экономичности, уточнение основных размеров проектируемого двигателя.
2.1. Параметры рабочего тела
Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1кг топлива
или
где масса одного киломоля воздуха (кг/моль);
– для соответствующих компонентов в 1 кг топлива (у бензина ).
или
.
Действительное количество воздуха, необходимое для 1 кг топлива
кмоль/кг топлива
Количество свежего заряда (горючей смеси):
,
где – коэффициент избытка воздуха
молекулярная масса бензина ( кг/моль).
кг/моль
Общее количество продуктов сгорания
.
Химический коэффициент молекулярного изменения
2.2. Параметры окружающей среды и остаточных газов
Атмосферные условия для расчетов, принимаются следующие: Давление остаточных газов:
Температура остаточных газов, принимаем из интервала
2.3. Определение параметров рабочего цикла
2.3.1. Процесс впуска
Давление и температура в конце процесса впуска:
Рa = Рo - Рa
Рa = 0,1 – 0,02=0,08
Плотность заряда на впуске
кг/м3
Потери давления на впуске подсчитывают по формуле:
,
где - коэффициент затухания скорости движения заряда в рассматриваемом сечении цилиндра;
- коэффициент сопротивления впускной системы;
- средняя скорость движения заряда в наименьшем сечении впускной системы,
- плотность заряда на впуске,
Для бензиновых двигателей принимают . Чем выше скорость поршня , тем выше . Примем , а .
Тогда давление в конце процесса впуска:
,
Коэффициент остаточных газов
,
где - подогрев свежего заряда .
Коэффициент наполнения:
Температура в конце впуска:
2.3.2. Процесс сжатия
Расчет и производится по формулам:
;
,
где - показатель политропы сжатия, .