Тепловой расчет двигателя ЯМЗ-236

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Тульский государственный университет

Кафедра «Подъемно-транспортные машины и оборудование»

Курсовая работа по теме

“Тепловой расчет двигателя ЯМЗ-236”

Выполнил студент ____________Грачев А.В.

группы 621951

Проверил ____________Воротынцев А.Ю.

Тула 2008г.

Содержание

Параметры рабочего тела

Параметры окружающей среды и остаточные газы

Процесс впуска

Процесс сжатия

Процесс сгорания

Процесс расширения

Список литературы

Тепловой расчёт двигателя ЯМЗ - 236

Тип двигателя -- четырехтактный, шестицилиндровый, v - образный , без наддува. Номинальная мощность дизеля кВт; номинальная частота вращении ; степень сжатия ; коэффициент тактности; коэффициент избытка воздуха. Дизельное топливо «Л» (ГОСТ 305-82); низшая удельная теплота сгорания топлива ; средний элементный состав: С = 85,7%; Н = 13,3%; О = 1%.

Расчет ведем для условий сгорания 1 кг топлива. При выполнении расчета задаемся рядом параметров с учетом пределов их изменения и значений, характерных для двигателя прототипа.

Параметры рабочего тела

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Или

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Количество свежего заряда:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Общее количество продуктов сгорания:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Параметры окружающей среды и остаточные газы

Атмосферные условия принимаем следующие: МПа; К. Давление окружающей среды МПа; температура окружающей среды . Давление и температура остаточных газов: МПа; принимаем .

Процесс впуска

Принимаем температуру подогрева свежего заряда ?. Плотность заряда на впуске:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

где Дж/(кг*град) -- удельная газовая постоянная для воздуха.

Принимаем:

и .

Тогда потери давления на впуске в двигатель:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Давление в конце впуска:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Коэффициент остаточных газов:

Температура в конце впуска:

Коэффициент наполнения

Процесс сжатия

двигатель впуск сжатие четырехтактный

Показатель политропы сжатия можно определить по формуле :

Тогда давление в конце сжатия:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Температура в конце сжатия:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Средняя молярная теплоемкость заряда (воздуха) в конце сжатия без учета влияния остаточных газов:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Число молей остаточных газов:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Число молей газов в конце сжатия до сгорания:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Процесс сгорания

Средняя молярная теплоемкость при постоянном давлении для продуктов сгорания жидкого топлива в дизеле:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Число молей газов после сгорания:

кмоль.

Расчетный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:

Принимаем коэффициент использования теплоты . Тогда количество теплоты, передаваемой газам при сгорании 1 кг топлива:

кДж/кг.

Принимаем степень повышения давления . Температуру в конце сгорания определяем из уравнения:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Решаем уравнение относительно ТZ находим

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

.

Степени, предварительного расширения:

Процесс расширения

Степень последующего расширения:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Принимаем . Тогда

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Проверяем правильность ранее принятой температуры остаточных газов ( принята 900 К).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

(допустимое значение ).

Индикаторные параметры рабочего цикла дизеля:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Принимаем коэффициент полноты индикаторной диаграммы .

Тогда среднее индикаторное давление цикла для скругленной индикаторной диаграммы:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Индикаторный КПД:

Индикаторный удельный расход топлива:



Эффективные показатели дизеля. Принимаем предварительно среднюю скорость поршня .

Среднее давление механических потерь:

.

Среднее эффективное давление:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Механический КПД:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Эффективный КПД:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Эффективный удельный расход топлива:

Основные размеры цилиндра и удельные параметры дизеля. Литраж двигателя:

л

Рабочий объем цилиндра:

л

Задаемся

Тогода диаметр цилиндра:

мм

Ход поршня: мм

Разница составляет 6,4 % (допустимо до 10 %).

Площадь поршня:

Средняя скорость поршня:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

(Wп.ср соответствует принятой при определении среднего давления механических потерь). Эффективный крутящий момент дизеля:

Часовой расход топлива:

Литровая мощность:

Удельная поршневая мощность:

Если принять массу сухого (не заправленного) дизеля без вспомогательного оборудования по прототипу дизеля ЯМЗ - 236 , то литровая масса:

и удельная масса:



В соответствии с техническими данными дизеля принимаем:

В результате теплового расчета получены давления в характерных точках диаграммы: значения политроп сжатия и расширения: степень предварительного расширения степень последующего расширения среднее индикаторное давление по нескругленной индикаторной диаграмме

Для построения расчетной индикаторной диаграммы определяем относительную высоту камеры сгорания hс и hz:

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

8)

9)

10)

11)

12)

13)

14)

15)

16)

17)

18)

19)

;

1)

2)

3) 15)

4) 16)

5) 17)

6) 18)

7) 19)

8)

9)

10)

11)

12)

13)

14)

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

8)

9)

10)

11)

12)

13)

14)

15)

16)

17)

18)

19)

14)

1) 15)

2) 16)

3) 17)

4) 18)

5) 19)

6)

7)

8)

9)

10)

11)

12)

13)

1) 14)

2) 15)

3) 16)

4) 17)

5) 18)

6) 19)

7)

8)

9)

10)

11)

12)

13)

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

8)

9)

10)

11)

12)

13)

14)

15)

16)

17)

18)

19)

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

8)

9)

10)

11)

12)

13)

14)

15)

16)

17)

18)

19)

Выполним также расчет среднего индикаторного давления методом гармонического анализа (см. § 1, глава 3).

Значения ординат давления и принимаем из табл. 2, записываем в принятом порядке и определяем их разность d:

Ординаты давления y, МПа

y1 7,3 y23 3,294

y2 6,46 y22 2,124

y3 4,18 y21 1,278

y4 2,79 y20 0,81

y5 1,97 y19 0,54

y6 1.46 y18 0,383

y7 1,13 y17 0,287

y8 0,92 y16 0,225

y9 0,77 y15 0,183

y10 0,66 y14 0,154

y11 0,59 y13 0,133

Разность d

d1 4,01

d2 4,34

d3 2,89

d4 1,98

d5 1,43

d6 1,08

d7 0,84

d8 0,69

d9 0,59

d10 0,51

d11 0,46

Записываем значения разности d в принятом порядке и вычисляем их сумму у и разность д:

Разность d	d1 4,01 d11 0,46	d2 4,34 d10 0,51	d3 2,89 d9 0,59	d4 1,98 d8 0,69	d5 1,43 d7 0,84	d6 1,08
Сумма у	у1 4,47	у2 4,85	у3 3,48	у4 2,67	у5 2,27	у6 1,08
Разность д	д1 3,55	д2 3,83	д3 2,3	д4 1,29	д5 0,59

Определяем коэффициенты В2 и В4:

Определяем среднее индикаторное давление:

При этом различие между средними индикаторными давлениями , полученными в результате обработки индикаторной диаграммы по приведенной методике и в результате теплового расчета, составило:

%.

Результаты расчета точек политроп расчетной диаграммы дизеля ЯМЗ - 236
			Политропа расширения	Политропа сжатия
0	0	0,129	-	-	-	16,5	44	3,96	360
10	0,019	0,148	-	-	7,3	14,4	36,6	3,294	350
20	0,075	0,204	1,109	1,129	6,46	10,4	23,6	2,124	340
30	0,167	0,296	1,609	1,744	4,18	7,19	14,3	1,287	330
40	0.289	0,418	2,272	2,612	2,79	5,1	9	0,81	320
50	0,434	0,563	3,06	3,701	1,97	3,78	6	0,54	310
60	0,599	0,728	3,957	5	1,46	2,92	4,25	0,383	300
70	0,775	0,904	4,913	6,440	1,13	2,36	3,19	0,287	290
80	0,954	1,083	5,886	7,956	0,92	1,97	2,5	0,225	280
90	1,132	1,261	6,853	9,506	0,77	1,69	2,03	0,183	270
100	1,302	1,431	7,777	11,022	0,66	1,49	1,71	0,154	260
110	1,459	1,588	8,630	12,449	0,59	1,34	1,48	0,133	250
120	1,599	1,728	9,391	13,743	0,53	1,23	1,32	0,119	240
130	1,72	1,894	10,293	15,299	0,48	1,12	1,17	0,105	230
140	1,821	1,951	10,598	15,831	0,46	1,09	1,12	0,101	220
150	1,899	2,028	11,022	16,575	0,44	1,05	1,07	0,096	210
160	1,955	2,084	11,326	17,111	0,43	1,02	1,03	0,093	200
170	1,989	2,118	11,511	17,438	0,418	1,01	1,01	0,091	190
180	2	2,129	11,571	17,545	0,416	1	1	0,09	180

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Богатырев А.В., Лехтер В.Р. Тракторы и автомобили. - М.: КолосС, 2005. - 400с.

2. Гуревич А.М., Болотов А.К., Судницын В.И. Тракторы и автомобили. - М.: Агропромиздат, 1989. - 368 с.

3. Мелиоративные, строительные и лесные тракторы / А.В. Жуков, Ю.И. Провоторов, В.А. Скотников и др. - Мн.: Урожай, 1989. - 335 с.

4. Николаенко А.В. Теория, конструкция и расчет автотракторных двигателей. - М.: Колос, 1992. - 331 с.

5. Райков И.Я., Рытвинский Г.Н. Конструкция автомобильных и тракторных двигателей. - М.: Высш. шк., 1986. - 282 с.

6. Скотников В.А., Мащенский А.А., Солонский А.С. Основы теории и расчета трактора и автомобиля. - М.: Агропромиздат, 1986. - 383 с.

Размещено на Allbest.ru