ДВС РОТОРНЫЙ EMDRIVE РАСКОКСОВКА HONDAВИДЫ

Тепловой и динамический расчет двигателя ВАЗ-2106 (стр. 1 из 6). Калькулятор двс ваз


передаточные числа рядов и главных пар

Калькулятор КПП позволяет рассчитать зависимость скорости автомобиля от рабочих оборотов двигателя на каждой передаче с учетом ряда параметров: передаточное отношение ряда в КПП, главной пары (редуктора), размера колес. Расчет ведется для двух разных конфигураций КПП для проведения сравнительного анализа. Это позволяет правильно подобрать тюнинговый ряд и ГП для коробки переключения передач.

Результаты расчета КПП выводятся в табличном и графическом виде. Графики позволяют произвести визуальный анализ, оценить «длину» каждой передачи, и «разрыв» между ними (на сколько падают обороты двигателя при переключении на повышенную передачу)

Заполните графы параметров колеса: ширину и высоту профиля покрышки (ищите маркировку на боковине покрышки) и диаметр колесного диска. Обратите внимание: маркировка R на покрышке означает ее конструкцию – радиальная, например, R14 - покрышка радиальной конструкции диаметром 14 дюймов.Введите передаточное число главной пары и каждой передачи в соответствующие графы калькулятора КПП (разделитель дробной части – точка). Если шестой передачи нет, вводите ноль.Нажмите кнопку «Рассчитать КПП».

Ряды КПП переднеприводных ВАЗ (конструктив 2108)
ряд КПП 1 передача 2 передача 3 передача 4 передача 5 передача 6 передача
стандартный 3,636 1,950 1,357 0,941 0,784
5 ряд 2,923 1,810 1,276 0,969 0,784
6 ряд 2,923 1,810 1,276 1,063 0,941
7 ряд 2,923 2,050 1,555 1,310 1,129
8 ряд 3,415 2,105
1,357
0,969 0,784
11 ряд 3,636 2,222 1,538 1,167 0,880
12 ряд 3,170 1,950 1,357 1,031 0,784
15 ряд 3,170 1,810 1,276 0,941 0,730
18 ряд 3,170 2,105 1,480 1,129 0,880
20 ряд 3,170 1,950 1,276 0,941 0,730
102 ряд 3,170 1,950 1,357 0,941 0,730
103 ряд 2,923 1,950 1,357 0,941 0,692
104 ряд 2,923 1,950 1,357 1,031
0,692
111 ряд 3,170 2,222 1,538 1,167 0,880
200 ряд 2,923 2,222 1,76 1,39 1,167



Графики зависимости скорости автомобиля от рабочих оборотов двигателя на каждой передаче.

www.kartuning.ru

Выбор тюнингового распредвала для двигателя 2106

В варианте распредвала с широкой фазой, впускной клапан открывается до того как поршень дойдет до ВМТ – это влияет на перекрытие клапанов, о котором пройдет речь ниже и закрывается впускной клапан тогда, когда поршень пройдя НМТ пойдет далеко в верх. Как видно, такт впуска занял часть такта сжатия, но посмотрим какой результат при этом можем получить.

На низких оборотах, имеем фактически низкую реальную степень сжатия и соответственно низкий термический КПД, по двум причинам. Во первых – из за сокращенного такта сжатия, а во вторых – при позднем закрытии впускных клапанов, поршня после прохода НМТ идут вверх выталкивая топливную смесь обратно во впуск, до момента закрытия впускных клапанов. Получается наш двигатель, получая порцию смеси на такте впуска до прохода поршня НМТ, вытесняет часть смеси обратно во впуск после прохода НМТ, то есть выходит двигатель использует только часть своего объема. К примеру, двигатель 1,6 литра, выталкивая обратно во впуск даже 0,3 литра, становится фактически двигателем рабочим объемом 1,3 литра!

Интересная математика получается, но при частичных нагрузках эта потеря рабочего объема не столь заметна, так как не сокращенный впуск ограничивает подачу смеси – а  дроссельная заслонка. А вот если нажать акселератор, дроссель открыт, но обороты низкие, здесь то и будет заметно существенное падение крутящего момента из за соответственно не высокой инерции потока во впуске, как уже стало понятно из за того что поршень получая порцию топливно-воздушной смеси, в конце такта впуска выталкивает часть смеси обратно.

В итоге, при использовании широкофазного распредвала на низких оборотах  мы теряем момент или простыми словами - тягу, в следствии укороченных тактов впуска и сжатия, получая низкое давление в цилиндре. Но не все так плохо, недостаток давления можно компенсировать повышением номинальной степени сжатия, а если в дополнении к этому использовать распредвал с увеличенным тактом расширения (рабочего хода), то получим двигатель работающий по циклу Миллера, который может позволить достичь большей тепловой эффективности, снизив расход топлива, к сожалению с некоторым снижением максимальной мощности.

Теперь повысим обороты двигателя, во впускной трубе увеличилась скорость воздушного потока и следовательно инерция, что позволило наполнять цилиндр даже при движении поршня в верх после НМТ. Благодаря поступлению в цилиндр количества смеси большего, чем мог бы получить двигатель при движении поршня в только в низ, повышается и наполнение цилиндров смесью и давление в цилиндре, следовательно получаем более высокую мощность.

Не стоит забывать, на наполнение цилиндров, кроме фаз распредвала, влияет сечение и профиль каналов, и в целом система впуска.  Малые каналы могут обеспечить эффективное наполнение на средних оборотах, но ограничить максимальное наполнение на высоких, тем самым не будет использоваться весь потенциал широкофазного распредвала. С большими каналами может стать так, что будет потерян весь диапазон оборотов, вместе с высокими, где часть поступающей смеси на такте впуска, будет отправляться не на рабочий процесс, а обратно во впускную трубу.

ot16.blogspot.com

1.1. Произвести тепловой расчет четырёхтактног двигателя с распределенным впрыском топлива автомобиля ваз

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА «АВТОМОБИЛИ И АВТОМОБИЛЬНОЕ ХОЗЯЙСТВО»

Курсовой проект

По дисциплине двигатели внутреннего сгорания

Тепловой расчет двигателя ВАЗ - 2112

Выполнил:Шарвашидзе Геннадий

ПГТУ, АДФ, гр. СТМ-04

Проверил: Преподаватель

Дисциплины ДВС

Лобов Н. В.

Пермь, 2007

Содержание.

стр.

    1. Задание……………………………………………….....................3

    2. Выбор топлива……………………………………………………3

    3. Параметры рабочего тела………………………….......................3

    4. Параметры окружающей среды и остаточных газов……..........4

    5. Процесс впуска……………………………………………….......5

    6. Процесс сжатия……………………………………………….......6

    7. Процесс сгорания…………………………………………………8

    8. Процессы расширения и выпуска…………………………........10

    9. Индикаторные параметры рабочего цикла……………….........11

    10. Эффективные показатели двигателя……………...……….........11

    11. Основные параметры цилиндра и двигателя…………………..12

    12. Построение индикаторной диаграммы……………………........13

    13. Тепловой баланс двигателя…………………………………......16

    14. Таблица сравнения показателей проектируемого двигателя с показателями заданного прототипа………………………………..17

Произвести расчёты четырёхтактного двигателя с впрыском топлива предназначенного для легковых автомобилей. Эффективная мощность двигателя с распределённым впрыском топлива Ne=68 кВт при частоте вращения коленчатого валаnном.=5600 об/мин. Двигатель 4 цилиндровый (i=4). Система охлаждения жидкостная закрытого типа. Степень сжатия ε=10,7. Расчет производим на номинальном режиме.

1.2. Выбор топлива.

В соответствии с заданной степенью сжатия ε =10,7 можно использовать бензин марки АИ-92.

Средний элементарный состав и молекулярная масса бензина:

С=0,855; Н=0,145 и mT=115 кг/кмоль.

Низшая теплота сгорания топлива:

Hu=33,91С+125,60Н-10,89(O-S)-2,51(9Н+W)=

=33,91·0,855+125,6·0,145-2,51· 9·0,145=43,93 МДж/кг==43 930 кДж/кг.

1.3.Параметры рабочего тела.

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива

кмоль возд/кг топл.;

кг возд/ кг топл.

Двигатели с впрыском топлива и электронным управлением могут обеспечить более экономичный состав смеси с меньшей токсичностью продуктов сгорания (по сравнению с двигателями с карбюратором). Это позволяет принять α=1.0 на основных режимах, на режиме минимальной частоты вращения α=0.96 и на режиме максимальной скорости движения α=0.98(рис. 5.2 стр 107). Далее непосредственный числовой расчёт будет проводиться только для режимов максимальной мощности, а для остальных режимов окончательные значения рассчитываемых параметров приводятся в табличной форме.

Количество горючей смеси(стр.106)

кмоль гор.см/кг топл.;

Количество отдельных компонентов продуктов сгора­ния при К =0,5:

кмоль С02/КГ топл.;

;

кмоль Н2О/кг топл.;

;

кмольN2/кг топл.;

Общее количество продуктов сгорания:

(стр.107)

кмоль пр.сг/кг топл.;

Проверка:

кмоль пр.сг./кг топл

Параметры

Рабочее тело

n

800

2900

5800

6500

α

0.96

1.0

1.15

0.98

M1

0.5040

0.5247

0.5247

0.5050

MCO2

0.0655

0.0712

0.0712

0.0684

MCO

0.0057

0

0

0.0029

Mh3O

0.0696

0.0725

0.0725

0.0711

Mh3

0.0029

0

0

0.0014

MN2

0.3923

0.4087

0.4087

0.4005

M2

0.5360

0.5524

0.5524

0.5443

1.4 Параметры окружающей среды и остаточных газов.

Давление и температура окружающей среды при работе двигателя без наддува:

(стр.107)

Температура остаточных газов.При постоянном значении степени сжатия ε=10,0 температура остаточных газов прак­тически линейно возрастет с увеличением скоростного режима при α=const, но уменьшается при обогащении смеси. Учитывая уже определенные значенияnи α, можно принять по графику (рис. 5.2 стр 107) значение Тr=1040 К.

Давление остаточных газов рrза счет расширения фаз газораспре­деления и снижения со­противлений при констру­ктивном оформлении выпускных трактов рассчитываемых двигателей можно принять на номинальном скоростном режиме:

pzN=0,110МПа;

studfiles.net

Расчет объёма двигателей ваз, подбор коленвала

 

Шатун двигателя - Connecting Rod - Conrod

Длина шатуна Диаметр шейки Поршневой палец  Тип посадки пальца название
 121 47,8 22 запрессовка *  2108 "стандарт"
  121 47,8 22  плавающий  2110-12 "стандарт"
 126,4 47,8 22  плавающий 2110 tuning
 129 41,5 19  плавающий 21128 "стандарт" - вкладыши оригинальные 21128
 129 47,8 22 запрессовка 2101 tuning
 129,2 47,8 22  плавающий 2110 tuning
 129,2 47,8 20  плавающий 2110 tuning
 131 47,8 19 плавающий 2110 tuning
 133 47,8 19  плавающий 2110 tuning (СТИ 217.02)
 133 47,8 19 плавающий 2110 tuning (СТИ 216.55, Н-образный)
 135,1 47,8 19  плавающий  2110 tuning (СТИ 216.50, Н-образный)
 136 47,8 22 запрессовка 2101 "стандарт", до 1982 выпускались с масляной форсуной
 13647,8 22 плавающий 21213 "стандарт"

 

Коленчатые валы - Crankshafts - Cranks

Классика:

Ход поршня радиус кривошипа Название коленвала
 66 33 66 * 2101 "стандарт"
 80 4080 * 2103 "стандарт"
 80 40 80 * 21213 "стандарт" - полнопротивовесное
 84 42 86 * tuning
 86 43 86 * tuning
 88 44 88 * tuning
 90 45 90 * tuning (шатунная шейка 43мм)

 Передний привод:

60,6 30,3 60,6 * 2108 "стандарт"
 71 35,5 * 21083-12 f"стандарт"
 74,8 37,4  * tuning
 74,8 37,4 74,8 * tuning (СТИ 116.50, полнопротивовесное)
 75,6 37,8  11183 "стандарт"
 78 39 78 * tuning
 79 39,5 79 * tuning
 80 40 80 * tuning
 80 40 80 * tuning (СТИ 218.00)
 83 41,5 83 * tuning (СТИ, под заказ)
 84 42 84 * tuning (СТИ, под заказ)
 84 42 84 * 21128 factory stock (СТИ 218.00, под шатуны 21128 и вкладыши 21128)
 86 43 86 * tuning
 88 44 88 * tuning (шатунная шейка 45мм)

 

Блоки цилиндров - Cylinder Block

Высота блока это расстояние между геометрическим центром коленчатого вала и верхней плоскостью блока цилиндров.

 

 Высота мм.  диаметр цил Название
 207,1 76 Блок 2101 диаметр цилиндра 76мм
 207,1 79 Блок 21011 диаметр цилиндра 79мм
 215,9 76  Блок 2103 диаметр цилиндра 76мм
 215,9 79 Блок 2106 диаметр цилиндра 79мм
 214,58 82 Блок цилиндров 21213
   
 194,8 76 Блок 2108 диаметр цилиндра 76мм
 194,8 82 Блок 21083 диаметр цилиндра 82мм
 194,8 82 Блок 2112 диаметр цилиндра 82мм
 197,1 82 Блок 21124 диаметр цилиндра 82мм
 197,1 82 Блок цилиндров 2108-2112 Калина (+2,3мм)
 198,3 82 Блок цилиндров 2108-2112 (+3,5мм)
 199,3 82 Блок цилиндров 2108-2112 (+4,5мм)
 199,5 82 Блок цилиндров 2108-2112 (+4,7мм)

 

 Классика варианты комплектации

Двигатель 2103 2106 21213 1900сс 2000сс 2000сс 1800сс
 Ход поршня: 80 80 80 84 88 90 84

 Диаметр

цилиндра:

 76 79 82 84 84 84 82,4
 Объём см.куб.  1450 1567 1690 1861 1950 1994 1790

 

 

 

 

недоход поршня ваз 1.6 мм -расстояние между поршнем в верхней мёртвой точкой и плоскостью блока цилиндров.

Объём камеры сгорания ВАЗ классика - 33.2 мм.кв.

исходные данные
ход поршня:    мм
диаметр цилиндра:    мм
объем камеры в порше:    куб.см
недоход поршня:    мм
объем камеры в ГБЦ:    куб.см
прокладка ГБЦ:    куб.см
 
результат
объем двигателя: 1583.66  куб.см 
степень сжатия: 9.38  :1

 

 

 

 

stoa.com.ua

Расчет двигателя ВАЗ-2112 | Двигатель

«Томский государственный архитектурно-строительный университет» (ТГАСУ)КАФЕДРА «АВТОМОБИЛИ И ТРАКТОРЫ»КУРСОВОЙ ПРОЕКТТема: «Расчет бензинового двигателя»Томск 2016

Исходные данные: Ne = 68 кВт; E = 10,7; n = 5000 об/минКурсовая работа состоит из пяти частей расчетно-пояснительной записки. В первой части выполняется тепловой расчет, во второй части выполнен расчет теплового баланса бензинового двигателя, построена индикаторная диаграмма, в третьей части выполнен динамический расчет бензинового двигателя, в четвертой части выполнен прочностной расчет шатуна, в пятой части описаны основные системы двигателяТепловой расчёт (расчет рабочего цикла) двигателя служит для определения параметров рабочего тела в цилиндре, а также энергетических (удельный эффективный расход топлива, эффективный КПД) и конструктивных (диаметр цилиндра, ход поршня, литраж) параметров двигателя, построение индикаторной диаграммы. Параметры, полученные в тепловом расчете, используют при построении скоростной характеристики и являются исходными при проведении динамического и прочностных расчетов.Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма (КШМ) заключается в определении суммарных сил и моментов, возникающих от давления газов и сил инерции, знание которых требуется для выполнения расчетов деталей двигателя на прочность и износ, расчета подшипников коленчатого вала, анализа уравновешенности двигателя.На листе графической части выполняются: индикаторная диаграмма; графики сил давления газов, инерции и суммарных сил; графики тангенциальной силы одного цилиндра, суммарной тангенциальной силы, силы, действующей на шатунную шейку; теоретическая скоростная (регуляторная) характеристика двигателя.В пояснительной записке, объемом 50 страниц, приводятся основные расчеты, необходимые графики и рисунки.Графическая часть курсового проекта состоит из 1-го листа формата А1, 2-ух листов А2 и 2-ух листов А4, все чертежи выполнены с соблюдением требований ЕСКД.СодержаниеЗадание 2Введение 3Реферат 61.Тепловой расчет 71.1. Топливо. 71.2. Параметры рабочего тела. 71.3. Параметры окружающей среды и остаточные газы. 91.4. Процесс впуска. 91.5. Процесс сжатия. 111.6. Процесс сгорания. 111.7. Процессы расширения и выпуска. 131.8. Индикаторные параметры рабочего цикла. 131.9. Эффективные показатели двигателя 141.10. Основные параметры цилиндра и двигателя 151.11. Построение индикаторной диаграммы 161.12. Тепловой баланс 212. Расчет внешней скоростной характеристики 233. Динамический расчет 263.1. Расчет скоростных характеристик двигателя 263.2. Приведение масс частей КШМ 293.3. Удельные суммарные силы и силы инерции 303.4. Крутящие моменты 323.5. Анализ уравновешенности двигателя 324. Прочностной расчет 344.1. Расчет шатунной группы 355. Системы двигателя 455.1. Система смазывания 455.2. Система охлаждения 455.3. Система питания 465.4. Система пуска 48Заключение 49Список литературы 50

Состав: ПЗ, поперечный, продольный, спецификация, деталировка Язык документа

Софт: КОМПАС-3D 16.1

vmasshtabe.ru

Расчет процессов в двигателе ВАЗ-2103

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Восточно-Казахстанский Государственный Технический

университет им. Д. Серикбаева

Кафедра «Транспорт и логистика»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине

«Проектирование энергитических установок»

Выполнил:

студент группы 08-ААк-1

Сейткамзин Т.Е.

Принял:

преподаватель Азаматов Б.Н.

Усть-Каменогорск, 2010

Содержание

Исходные данные к расчету

1. Выбор исходных данных к тепловому расчету

1.1 Параметры окружающей среды

1.2 Элементарный состав, физико-химическая и техническая характеристика топлива

1.3 Подогрев заряда в процессе впуска

1.4 Параметры процесса выпуска и остаточных газов

1.5 Суммарный коэффициент сопротивления выпускной системы

1.6 Показатель политропы сжатия

1.7 Показатель политропы расширения

1.8 Коэффициент использования теплоты

1.9 Коэффициент степени повышения давления

1.10 Коэффициент скругления индикаторной диаграммы

1.11 Степень сжатия двигателя

2. Тепловой расчет параметров и оценочных показателей рабочего цикла двигателя

2.1 Расчет процесса газообмена

2.2 Расчет процесса сжатия

2.3 Определение состава, количества и физико-химических характеристик рабочей смеси и продуктов сгорания

2.4 Процесс сгорания

2.5 Процесс расширения

2.6 Определение показателей рабочего цикла двигателя

2.6.1 Определение индикаторных показателей

2.6.2 Определение механических потерь при совершении рабочего цикла

2.6.3 Эффективные показатели двигателя

2.7 Определение геометрических размеров цилиндра и кривошипно-шатунной группы двигателя

2.8 Построение индикаторной диаграммы

2.9 Построение внешней скоростной характеристики

3. Кинематика и динамика КШМ

3.1 Общие положения и исходные параметры к расчету кинематики и динамических сил кривошипно-шатунного механизма двигателя

3.2 Расчет кинематических параметров кривошипно-шатунного механизма

3.3 Расчет динамических сил

3.4 Определение суммарного крутящего момента на коленчатом валу

двигателя.

3.5 Построение полярной диаграммы нагрузки на шатунную шейку

3.6 Построение диаграммы износа шатунной шейки

Список используемой литературы

Исходные данные к расчету

Таблица 1. Исходные данные

1. Выбор исходных данных к тепловому расчету

1.1 Параметры окружающей среды

Давление и температура окружающей среды принимаем исходя из принятых нормальных физических условий и с учетом их отклонений в реальных условиях.

Р0 = 0,103 МПа; Т0 = 295 К.

1.2 Элементарный состав, физико-химическая и техническая

характеристика топлива

Жидкие моторные топлива, используемые для автомобильных двигателей внутреннего сгорания, представляют собой совокупность целого ряда углеводородных соединений. Его элементарный состав по массе можно представить как:

C+H+OT =1кг

где: С — содержание углерода; кг/кг топлива;

Н — содержание водорода; кг/кг топлива;

От — содержание кислорода в соединениях топлива; кг/кг топлива;

Для карбюраторных двигателей, где в качестве топлива используется бензин, с составным содержанием: С=0,848, Н=0,152, От = О.

Для расчета согласно варианта принимаем:

содержание углерода С=0,848 кг/кг топлива;

содержание водорода H=0,152;

содержание кислорода 0т =0,0 кг/кг топлива.

Низшая теплотворная способность топлива для бензина оставляет - Hu =43,93*103 кДж/кг.

Молекулярная масса топлива используемого для автомобильных карбюраторных двигателей mт =190 кг/кмоль.

1.3 Подогрев заряда в процессе впуска

Свежий заряд при движении во впускной системе и цилиндре соприкасается с горячими стенками. В результате происходит некоторое повышение температуры смеси. Аналитическое определение DТ осложняется отсутствием данных для определения коэффициента теплоотдачи и средней температуры поверхностей. В связи с этим при тепловом расчете его значение подбирают на основе ранее полученных экспериментальных результатов, с учетом физики происходящих явлений. В карбюраторных двигателях часть тепловой энергии заряда расходуется на испарение мелкораспыленного топлива. В конечном итоге степень подогрева заряда в процессе впуска оценивается значением DТ в пределах 0...20.

Принимаем DТ=15.

1.4 Параметры процесса выпуска и остаточных газов

Качество протекания процесса наполнения цилиндра во многом определяется параметрами выпуска отработавших газов: давлением на выпуске - Pr и температура отработавших газов - Tr . Величина Pr определяется давлением среды — Po . В двигателях без надува Pк = Po . Температура отработавших газов Тr зависит от состава смеси, степени расширения и теплообмена при расширении и выпуске. При расчете коэффициентов остаточных газов и наполнения принимаем давление - Рr =(1,12-1,16)Ро . Температура остаточных газов для бензиновых двигателей в зависимости от ранее приведенных условий изменяется в пределах Tr=950....1050, К.

Значения Pr и Tr принимаем 0,120 Мпа и 1000о С соответственно.

1.5 Суммарный коэффициент сопротивления впускной системы

Совершенство организации, процесса впуска и соответственно параметры конца впуска во многом определяется оригинальностью конструкции самой системы впуска и характеризуется ее суммарным коэффициентом сопротивления - (β²+ζ). Здесь p=Wц /Wвп определяет гашение скорости движения смеси при поступлении в цилиндр, z - коэффициент гидравлического сопротивления системы впуска, отнесенный к наиболее узкому ее сечению. Принимаем (β²+ζ)=2,65.

1.6 Показатель политропы сжатия

Значение параметров процесса сжатия определяется термодинамическими параметрами рабочей смеси в начале сжатия, степени сжатия и характера теплообмена, интенсивность и направление которого и должен отражать показатель политропы сжатия. В начале процесса сжатия температура смеси ниже температуры поверхностей стенок и температура смеси повышается как за счет сжатия, так и в результате подвода теплоты от стенок поэтому n1 >к. Затем температуры стенок и рабочей смеси постепенно выравниваются (n1 =к), а при дальнейшем сжатии температура смеси больше температуры стенок, происходит теплоотдача в стенки цилиндров и камеры сгорания (n1 <к). Здесь к - показатель адиабаты, к=1,35.

Таким образом, значение n1 в процессе сжатия является переменным, зависит от характера теплообмена с учетом принятой системы охлаждения, частоты вращения, следовательно, времени в течении которого происходит теплообмен, конструктивных особенностей двигателя и теплопроводности материала поршня, головки цилиндров и гильзы, в расчете принимаем его среднее значение с учетом всех выше перечисленных факторов.

1.7 Показатель политропы расширения

Значение термодинамических параметров рабочего тела в процессе расширения также определяется на основе аналитических зависимостей политропного процесса с постоянным показателем n2 . Его значение, также как и значение показателя политропы сжатия, определяется характером протекания теплообмена в процессе расширения. Предварительное его значение принимаем на основе собственных соображений в пределах n2 =1,23...1,28.

Принимаем n2 =1,27.

1.8 Коэффициент использования теплоты

В конечном итоге учитывает совершенство организации процесса сгорания и эффективность использования теплоты с учетом типа двигателя, его быстроходности, условиями охлаждения и конструктивными особенностями камеры сгорания. Его конкретные значения близко отражают долю теплоты, которая активно расходуется на повышение температуры рабочего тела и совершение работы. На основе опытных данных его значение при работе двигателя с полной нагрузкой изменяются в пределах:

mirznanii.com

Тепловой и динамический расчет двигателя ВАЗ-2106

Ульяновский автомеханический техникум

Курсовая работа

по предмету: Двигатели А.Т.Т.

Выполнил студент

3 курса гр. 538-А

Сасиков М.А.

Содержание

Введение

Исходные данные.

Процессы впуска и выпуска.

Процесс сжатия.

Процесс сгорания.

Параметры рабочего тела.

Процессы расширения и выпуска.

Построение индикаторной диаграммы.

Тепловой баланс.

Кинематический расчет КШМ.

Перемещение поршня.

Скорость поршня.

Ускорение поршня.

Динамический расчет КШМ.

Построение развернутой индикаторной диаграммы.

Расчет и построение удельной силы инерции.

Определение суммарной силы, действующей на поршень.

Расчет и построение диаграммы тангенциальной силы.

Построение суммарной тангенциальной диаграммы многоцилиндрового двигателя.

Определение крутящего момента и мощности двигателя.

Расчет маховика.

Нормальная сила.

Введение

Цели и задачи:

Целью данного курсового проекта является улучшение эксплуатационных и технических показателей вследствие применения более современных конструкционных материалов и улучшения тепловых процессов двигателя, а также повышение надёжности его работы, снижение токсичности отработанных газов и улучшение вибрационно-акустических качеств за счёт повышения уравновешенности масс кривошипно-шатунного механизма. В задачи проекта входит расчёт и определение параметров и показателей рабочего цикла, основных размеров, кинематический и динамический анализ, оценка прочности деталей, расчёт и компоновка систем, обслуживающих двигатель.

В курсовом проекте в качестве прототипа используется автомобиль ВАЗ-2106 легковой, с закрытым четырёхдверным кузовом, с передним расположением двигателя и задними ведущими колёсами, предназначен для перевозки пяти человек и багажа не более 50 кг. Автомобиль рассчитан для эксплуатации при температуре окружающей среды от минус 400 С до плюс 450 С.

На автомобиль устанавливается 4-цилиндровый карбюраторный двигатель с рядным вертикальным расположением цилиндров и верхним расположением распределительного вала рабочим объёмом 1,6 литра. Двигатель приводит в движение автомобиль и его оборудование. В таблице приведены основные показатели и параметры двигателя в сравнении с лучшими отечественными и мировыми аналогами.

Таким образом, двигатель ВАЗ 2106 значительно отстаёт от аналогов и на мой взгляд требует значительной модернизации конструкции с целью дальнейшего повышения производительности, эффективных показателей, а также уменьшения выбросов вредных веществ в окружающую среду.

Определяем эксплуатационную мощность двигателя из условия обеспечения максимальной скорости движения.

=43 м/с – максимальная скорость автомобиля

та = 1445 кг — масса автомобиля

— коэффициент суммарного сопротивления дороги. Принимаю

КВ =0,2 — коэффициент обтекаемости, Н с2 /м4

F = 1,7 — лобовая площадь, м2

— коэффициент учета силы инерции приведенных вращающихся масс = 1,04+0,04 ik , где ik =1 — передаточное число коробки передач = 1,04+0,04*1=1,08

ja =0,2 — ускорение автомобиля м/с2

=0,85 — КПД трансмиссии.

=47,6 кВт.

Определяем эффективную мощность:

кВт.

Тепловой расчёт и тепловой баланс карбюраторного двигателя

Произвести расчет четырехтактного карбюраторного двигателя, предназначенного для легкового автомобиля. Эффективная мощность двигателя Nе = 56 кВт при частоте вращения коленчатого вала п = 5400 об/мин. Двигатель четырехцилиндровый, i = 4 с рядным расположением. Система охлаждения жидкостная закрытого типа. Степень сжатия ε = 8,5.

Тепловой расчет

Средний элементарный состав и молекулярная масса топлива

С =0,855; Н =0,145 и mт = 115 кг/кмоль.

Низшая теплота сгорания топлива

Параметры рабочего тела. Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива

кмоль возд/кг топл.; = кг возд/кг топл.

Коэффициент избытка воздуха . Стремление получить двигатель достаточно экономичный и с меньшей токсичностью продуктов сгорания, которая достигается при α ≈ 0,95 - 0,98, позволяет принять α = 0,96 на основных режимах, а на режиме минимальной частоты вращения α = 0,86.

Количество горючей смеси

М1 = αL0 + l/mт ;

M1 = 0,96 0,516+1/115= 0,5041 кмоль гор. см/кг топл.

Количество отдельных компонентов продуктов сгорания при К=0,5 и принятых скоростных режимах:

при п = 900 об/мин

кмоль СО2 /кг топл; кмоль СО/кг топл; кмоль Н2 О/кг топл; кмоль Н2 /кг топл; кмоль N2 /кг топл;

при п = 3000, 5400 и 6000 об/мин

кмоль СО2 /кг топл; кмоль СО/кг топл; кмоль Н2 О/кг топл; кмоль Н2 /кг топл; кмоль N2 /кг топл;

Общее количество продуктов сгорания

;

М2 = 0,0655 + 0,0057+0,0696 + 0,0029 + 0,3923 = 0,5360 кмоль пр. сг/кг топл.

Проверка: М2 = 0,855/12 + 0,145/2 + 0,792 ∙ 0,96 ∙ 0,516 = 0,5360 кмоль пр. сг/кг топл.

Параметры окружающей среды и остаточные газы

Давление и температура окруж. среды при работе двигателей без наддува рk =р0 =0,1 МПа и Тk =Т0 =293 К.

Температура остаточных газов. При постоянном значении степени сжатия ε = 8,5 температура остаточных газов практически линейно возрастает с увеличением скоростного режима при α = const, но уменьшается при обогащении смеси. Учитывая, что при п = 900 об/мин α = 0,86, а на остальных режимах α = 0,96, принимается:

Давление остаточных газов р r за счет расширения фаз газораспределения и снижения сопротивлений при конструктивном оформлении выпускного тракта рассчитываемого двигателя можно получить на. номинальном скоростном режиме

prN = 1,18р0 = 1,18 0,1 =0,118 МПа.

Тогда

Aр = (prN – p0 ·1.035) 108 /( ) = (0,118-0,1·1,035) 108 /(54002 • 0,1) = 0,4973;

Рr = р0 (1,035 + Aр · 10-8 n2 ) = 0,1 (1,035+ 0,4973 10-8 n2 ) = 0,1035 + 0,4973·10-9 n2 .

Отсюда получим:

Процесс впуска

; .

Далее получим:

Плотность заряда на впуске ,

где RB = 287 Дж/кг град — удельная газовая постоянная для воздуха.

Потери давления на впуске. В соответствии со скоростным режимом двигателя (n = 5400 об/мин) и при условии качественной обработки внутренней поверхности впускной системы можно принять β2 + ξвп = 2,8 и ωвп = 95 м/с. Тогда

Аn = ωвп /nN = 95/5400= 0,01759;

.

Отсюда получим:

∆pα = 2,8 • 0.017592 • 54002 • 1,189 ×10-6 /2 = 0,015 МПа;

Давление в конце впуска

рα = p0 — ∆pα ,

Коэффициент остаточных газов. При определении γr для двигателя без наддува принимается коэффициент очистки φоч = 1, а коэффициент дозарядки на номинальном скоростном режиме φдоз = 1,10, что вполне возможно получить при подборе угла опаздывания закрытия впускного клапана в пределах 30—60°. При этом на минимальном скоростном режиме (п = 900 об/мин) возможен обратный выброс в пределах 5%, т. е. φдоз = 0,95. На остальных режимах значения φдоз можно получить, приняв линейную зависимость φдоз от скоростного режима. Тогда

mirznanii.com


Смотрите также