ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА «АВТОМОБИЛИ И АВТОМОБИЛЬНОЕ ХОЗЯЙСТВО»

Курсовой проект

По дисциплине двигатели внутреннего сгорания

Тепловой расчет двигателя ЗМЗ-406


Выполнил: Зебзеев Александр

ПГТУ, АДФ, гр. СТМ-04

Проверил: Преподаватель 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
    

1.1. Произвести тепловой расчет четырёхтактног двигателя с впрыском топлива автомобиля ЗМЗ-406

Произвести расчёты четырёхтактного двигателя с впрыском топлива предназначенного для легковых автомобилей. Эффективная мощность двигателя с распределённым впрыском топлива N_e=99 кВт при частоте вращения коленчатого вала n_ном.=5400 об/мин. Двигатель 4 цилиндровый (i=4). Система охлаждения жидкостная закрытого типа. Степень сжатия ε=10,0. Расчет производим на номинальном режиме.
1.2. Выбор топлива.

В соответствии с заданной степенью сжатия ε =10,0 можно использовать бензин марки АИ-93.

---

Средний элементарный состав и молекулярная масса бензина:

С=0,855; Н=0,145 и m_T=115 кг/кмоль.

Низшая теплота сгорания топлива:

H_u=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.;

;

кмоль N₂/кг топл.;

Общее количество продуктов сгорания:

(стр.107)

кмоль пр.сг/кг топл.;

Проверка:

---

кмоль пр.сг./кг топл

Параметры	Рабочее тело
n	800	2700	5400	6000
α	0.96	1.0	1.0	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
MH2O	0.0696	0.0725	0.0725	0.0711
MH2	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 значения n и α, можно принять по графику (рис. 5.2 стр 107) значение Т_r=1030 К.

Давление остаточных газов р_r за счет расширения фаз газораспре­деления и снижения со­противлений при констру­ктивном оформлении выпускных трактов рассчитываемых двигателей можно принять на номинальном скоростном режиме:
p_zN=0,110 МПа;


1.5.Процес впуска.
Температура подогрева свежего заряда:



С целью получения хорошего наполнения двигателя на номинальном скоростном режиме принимается ΔТ_N

---

=6°C.
Плотность заряда на впуске:
(стр.108)
где - удельная газовая постоянная для воздуха.
Потери давления на впуске.

В соответствии со скоростным режимом двигателя (n=5400 об/мин) и при условии качественной внутренней поверхности впускной системы можно принять:
и ,

где β -коэффициент затухания скорости движения заряда в рассматриваемом сечении цилиндра; ξ_вп - коэффициент сопротивления впускной системы, отнесенный к наиболее узкому сечению; ω_вп-средняя скорость движения заряда в наименьшем сечении впускной системы. Тогда рассчитывается по формуле:
=( β²+ ξ_вп)A_nn²ρ_k10^-6/2=2,5 · 0,018² · 5400² · 1,189 · 10^-6/2=0,0140 МПа,
где А_n=ω_ВП/n_N=95/5400=0,018 – потери давления на впуске. (стр.109)


Давление в конце впуска:
Р_a =P₀ –ΔP=0,1–0,0140=0,0860 МПа (стр.109)

Коэффициент остаточных газов. При определении для двигателя с впрыском топлива коэффициент очистки φ_оч =1, а коэффициент дозарядки на номинальном скоро­стном режиме φ_доз=1,145, а при n =0.96. на остальных расчётных режимах φ_доз определяется по рис. 5.2 (стр.107). Тогда:
(стр.109)



Температура в конце впуска:

К. (стр.109)

Коэффициент наполнения:

---

(стр.109)

Параметры	Процесс впуска и газообмена
n	800	2700	5400	6000
α	0.96	1.0	1.0	0.98
Tr	880	970	1030	1040
pr	0.1036	0.1050	0.110	0.1115
ΔT	14.1	10.8	6	4.9
Δpa	0.0003	0.0034	0.014	0.0166
pa	0.0997	0.0966	0.086	0.0834
φдоз	0.96	1.02	1.145	1.12
γr	0.0424	0.0374	0.0362	0.0388
Ta	330	328	325	326
ην	0.9047	0.9433	0.9523	0.8989

1.6.Процесс сжатия.

Средний показатель адиабаты сжатия k₁ при ε=10 и рассчитанных значениях Т_а определя­ется по номограмме рис. 4.4 (стр.73), а средний показатель политропы сжатия n₁принимается несколько меньше k₁. При выборе n₁ учиты­вается, что с уменьшением частоты вращения теплоотдача от газов в стенки цилиндра увеличивается, а n₁уменьшается по сравнению с k₁ более значительно.

Определяем показатель адиабаты сжатия при ε=10 и рассчитанном значении , (рис.4.4)

	5400
	325
	1,3772
	1,3770

---

Смотрите также файлы

• Образование развивает способности, но не создает их.docx

• Нравственное воспитание на уроках изобразительного искусства.docx

• Государственная итоговая аттестация по образовательным программам основного общего образования в форме основного государственного экзамена (огэ).pdf

• Реферат по дисциплине анализ основных положений книги Деминга Выход из кризиса.docx

• Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение республики крым.doc