Главная База знаний "Allbest" Транспорт Расчет скоростной характеристики ДВС

Расчет скоростной характеристики ДВС

Расчетно-физическое определение параметров скоростной характеристики транспортного поршневого двигателя внутреннего сгорания. Построение скоростной зависимости бензинового или дизельного двигателя, оценка качества выполненных воздействий на двигатель.

Рубрика Транспорт
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 31.12.2009
Размер файла 18,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

2

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.

?Vx=L0· Pex·Lx· qex/3600·P0;

?500=14,95 · 0,907 ·0,7· 417,032 /3600·1,21=0,9081

?1000=14,95 · 0,962 ·0,7· 383,137 /3600·1,21=0,885

?2000=14,95 · 1,031 ·0,7· 329,663 /3600·1,21=0,817

?3000=14,95 · 1,046 ·0,7· 295,278 /3600·1,21=0,742

?4000=14,95 · 1,006 ·0,7· 279,982 /3600·1,21=0,677

?5000=14,95 · 0,913 ·0,7· 283,776 /3600·1,21=0,622

?6000=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

?V

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.

?Vx=L0· Pex·Lx· qex/3600·P0;

?500=14,45 · 1,121·1.113· 240,511/3600·1,21=0,696

?1000=14,45 · 1,231·1.272· 216,143/3600·1,21=0,785

?2000=14,45 · 1,246·1.272· 208,596/3600·1,21=0,767

?3000=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

?Vx

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

Подобные документы

  • Тепловой и динамический расчет двигателя

    Выбор топлива, определение его теплоты сгорания. Определение размеров цилиндра и параметров двигателя, построение индикаторной диаграммы. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя.

    курсовая работа [434,0 K], добавлен 27.03.2011

  • Проектирование и расчет двигателей внутреннего сгорания

    Расчет скоростной характеристики, номинальной мощности двигателя. Основные параметры, характеризующие работу дизеля. Процесс впуска, сжатия, сгорания и расширения. Построение индикаторной диаграммы. Тепловой, кинематический, динамический расчет двигателя.

    курсовая работа [1012,7 K], добавлен 21.01.2015

  • Двигатели внутреннего сгорания

    Характеристика дизельного двигателя, порядок проведения его теплового расчета: выбор дополнительных данных, определение параметров конца впуска и сжатия, сгорания, расчет рабочего тепла. Построение индикаторной диаграммы, скоростной характеристики.

    курсовая работа [568,1 K], добавлен 11.06.2012

  • Расчет автотракторных двигателей внутреннего сгорания

    Тепловой расчет автотракторного двигателя: определение основных размеров, построение индикаторной диаграммы и теоретической скоростной (регуляторной) характеристики мотора. Вычисление температуры и давления остаточных газов, показателя адиабаты сжатия.

    курсовая работа [1005,3 K], добавлен 16.06.2011

  • Расчёт бензинового инжекторного двигателя 84 кВт

    Произведение теплового расчета топлива, параметров рабочего тела, окружающей среды, остаточных газов, процессов впуска, сжатия, сгорания, расширения, эффективных показателей цилиндра. Построение внешней скоростной характеристики бензинового двигателя.

    дипломная работа [532,0 K], добавлен 18.04.2010

  • Определение максимальной мощности автомобильного двигателя

    Расчёт внешней скоростной характеристики автомобильного двигателя. Определение кинематических параметров трансмиссии. Построение графиков пути и времени разгона АТС. Расчет тягово-скоростных и топливно-экономических свойств автомобиля Ford Transit.

    курсовая работа [3,5 M], добавлен 28.05.2015

  • Тепловой и динамический расчет двигателя

    Тепловой расчет и определение основных размеров двигателя. Основные размеры цилиндра и показатели поршневого двигателя. Построение и развертка индикаторной диаграммы в координатах. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя.

    курсовая работа [961,0 K], добавлен 12.10.2015

  • Расчет тягово-скоростных свойств и топливной экономичности автомобиля

    Построение динамического паспорта автомобиля. Определение параметров силовой передачи. Расчет внешней скоростной характеристики двигателя. Мощностной баланс автомобиля. Ускорение при разгоне. Время и путь разгона. Топливная экономичность двигателя.

    курсовая работа [706,7 K], добавлен 22.12.2013

  • Тепловой расчет четырехтактного бензинового двигателя

    Тепловой расчет номинального режима работы двигателя. Элементарный состав бензинового топлива. Параметры рабочего тела, окружающей среды и остаточные газы. Эффективные показатели двигателя. Построение индикаторной диаграммы и скоростной характеристики.

    контрольная работа [748,7 K], добавлен 25.09.2014

  • Проектирование и расчет эксплуатационных свойств автомобиля

    Подбор и построение внешней скоростной характеристики двигателя. Определение передаточного числа главной передачи. Построение графиков ускорения, времени и пути разгона. Расчет и построение динамической характеристики. Тормозные свойства автомобиля.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 17.11.2017

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены