- •Восточно-Сибирский государственный технологический университет
- •Проверочный Расчет поршневого двигателЯ внутреннего сгорания
- •190600 «Эксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудования (автомобильный транспорт)»
- •Содержание
- •Введение
- •1. Задания к курсовому проекту
- •2. Тепловой расчет и тепловой баланс
- •Тепловой расчет исправного цилиндра двс
- •2.1.1. Основные расчетные режимы
- •2.1.2. Топливо
- •2.1.3. Параметры рабочего тела
- •1.1.4. Параметры окружающей среды и остаточные газы.
- •2.1.5. Процесс впуска.
- •2.1.6. Процесс сжатия
- •2.1.7. Процесс сгорания.
- •2.1.8. Процессы расширения и выпуска.
- •2.1.9. Индикаторные параметры действительного цикла
- •Эффективные показатели двигателя.
- •2.1.11. Основные параметры цилиндра и двигателя.
- •2.1.12. Построение индикаторной диаграммы исправного цилиндра.
- •2.2. Тепловой расчет неисправного цилиндра двс
- •2.2.1. Методика расчета
- •2.2.2. Построение индикаторной диаграммы неисправного цилиндра.
- •2.3. Тепловой баланс двс
- •3. Кинематический расчет кривошипно-шатунного механизма
- •4. Динамический расчет двс
- •4.1. Динамический расчет исправного цилиндра
- •4.1.1. Сила давления газов
- •4.1.2. Приведение масс частей кшм
- •4.1.3. Удельные и полные силы инерции:
- •4.1.4. Удельные суммарные силы
- •4.1.5. Силы, действующие на шатунную шейку коленчатого вала
- •4.2. Динамический расчет неисправного цилиндра двс
- •4.3. Суммарный крутящий момент двс
- •4.3.1. Суммарный крутящий момент исправного двс
- •4.3.2. Суммарный крутящий момент неисправного двс.
- •4.4. Неравномерность крутящего момента и хода двс
- •4.5. Расчет маховика
- •5.2. Расчет внешней скоростной характеристики неисправного двс
- •6. Требования к оформлению кп
- •Список источников информации
- •Приложение
2.1.6. Процесс сжатия
a) Средний показатель адиабаты сжатия k1
определяется по номограмме, приведенной на рис. 2.3, по следующей методике. Например, для степени сжатия =8,5 и температуры Та=338 °С на оси абсцисс номограммы, на отрезке, соответствующем =8,5, проводится вертикальная проекция (показано на рис. 2.3) до пересечения с кривой температуры Та =340 °С и далее вверх до точки, расположенной между кривыми температур Та =340 °С и Та =330 °С на расстоянии, соответствующей Та =338 °С. Для нахождения этого расстояния пользуются методом интерполирования. Для этого измеряют линейкой расстояние между кривыми температур Та =340 °С и Та =330 °С на линии, соответствующей степени сжатия 8,5. Например, это расстояние равно 6 мм, что эквивалентно интервалу температур 10 °С. Далее, составляется пропорция 10 °С - 6 мм, а 2 °С – х мм. Отсюда, мм. После этого, откладываем на номограмме от кривой Та =340 °С вверх, в сторону уменьшения температуры, величину отрезка = 1,2 мм.
Из полученной точки проводится горизонтальная проекция (показано на рис. 2.3) до пересечения с осью ординат.
Полученная точка будет соответствовать искомой величине показателя адиабаты сжатия k1=1,3775. Аналогично находят значения показателей адиабат сжатия для других расчетных режимов ДВС.
б) Средний показатель политропы сжатия
- для бензиновых двигателей n1=[(k1-0,00)-(k1-0,04)];
- для дизелей n1=[(k1+0,02)-(k1-0,02)].
в) Давление в конце сжатия, МПа:
(2.26)
г) Температура в конце сжатия, К:
(2.27)
д) Средняя мольная теплоемкость в конце сжатия, кДж/(кмоль·град):
- свежей смеси (воздуха) выбирается из таблицы 2.5. (Прим.: формулу средней мольной теплоемкости воздуха выбираем по таблице для температур 0…1500 С).
Таблица 2.5
Наименование газа |
Формулы для определения средней мольной теплоемкости отдельных газов при постоянном объеме, кДж/(кмольград) для температур, С |
|
От 0 до 1500 |
От 1501 до 2800 |
|
Воздух |
mcv=20,6+0,002638t |
mcv=20,6+0,002638t |
О2 |
mcvO2=20,93+0,004641t-8,410-7t2 |
mcvO2=23,723+1,5510-3t |
N2 |
mcvN2=20,398+0,0025t |
mcvN2=21,951+1,45710-3t |
H2 |
mcvH2=20,684+2,0610-4t+5,8810-7t2 |
mcvH2=23,723+1,5510-3t |
CO |
mcvCO=20,597+0,00267t |
mcvCO=22,49+0,00143t |
CO2 |
mcvCO2=27,941+0,019t-5,48710-6t2 |
mcvCO2=39,123+3,34910-3t |
H2O |
mcvH2O=24,953+0,05359t |
mcvH2O=26,67+0,004438t |
- остаточных газов определяется методом интерполирования:
- для бензиновых ДВC по таблице 2.6;
- для дизелей по таблице 2.7.
Методика определения средней мольной теплоемкости остаточных газов (ОГ), например, для карбюраторного ДВС при nN=5600 об/мин, α=0,96 и tc=482 °C следующая. Вначале делается интерполирование по коэффициенту избытка воздуха α.
Так как α=0,96 находится по таблице 2.6 между α=0,95 и α=1,00, то для этих значений коэффициента избытка воздуха по таблице находим средние мольные теплоемкости ОГ при tc=400 °C. Они равны, соответственно, =23,586 и = 23,712. Далее интерполируем между этими значениями среднюю мольную теплоемкость ОГ для α=0,96. Очевидно, что для интервала 0,05 между рассматриваемыми значениями α будет соответствовать интервал между значениями теплоемкостей 23,712 и 23,586. Поэтому искомая теплоемкость ОГ для α=0,96 будет определяться как сумма теплоемкости для α=0,95 и теплоемкости, соответствующей приращению α на 0,01:
Можно определить и по другому – найти разность между теплоемкостью при α=1,00 и теплоемкостью, соответствующей приращению α на 0,04:
Аналогично, находится средняя мольная теплоемкость ОГ для α=0,96 и tc=500 °C. Она равна 24,041.
Далее, по такой же методике делается интерполирование теплоемкости ОГ по температуре tc:
- рабочей смеси:
(2.28)
Полученные результаты расчетов:
- для бензинового ДВС свести в таблицу 2.8;
- для дизеля представить в конце формул (2.26)…(2.28).
Таблица 2.8
Процесс сжатия |
||||
|
nmin |
nN |
nM |
nmax |
k1 |
|
|
|
|
n1 |
|
|
|
|
pc |
|
|
|
|
Tc |
|
|
|
|
tc |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|