Файл: Курсовой проект По дисциплине двигатели внутреннего сгорания Тепловой расчет двигателя змз406 Зебзеев Александр.doc

Сделать презентацию

Скачать файл (0,41Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.11.2023

Просмотров: 287

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТКАФЕДРА «АВТОМОБИЛИ И АВТОМОБИЛЬНОЕ ХОЗЯЙСТВО»Курсовой проектПо дисциплине двигатели внутреннего сгоранияТепловой расчет двигателя ЗМЗ-406Выполнил: Зебзеев АлександрПГТУ, АДФ, гр. СТМ-04Проверил: Преподаватель ДВСЛобов Н. В.Пермь, 2007Содержание.стр.

Задание……………………………………………….....................3
Выбор топлива……………………………………………………3
Параметры рабочего тела………………………….......................3
Параметры окружающей среды и остаточных газов……..........4
Процесс впуска……………………………………………….......5
Процесс сжатия……………………………………………….......6
Процесс сгорания…………………………………………………8
Процессы расширения и выпуска…………………………........10
Индикаторные параметры рабочего цикла……………….........11
Эффективные показатели двигателя……………...……….........11
Основные параметры цилиндра и двигателя…………………..12
Построение индикаторной диаграммы……………………........13
Тепловой баланс двигателя…………………………………......16
Таблица сравнения показателей проектируемого двигателя с показателями заданного прототипа………………………………..17

1.1. Произвести тепловой расчет четырёхтактног двигателя с впрыском топлива автомобиля ЗМЗ-406Произвести 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
M_CO2	0.0655	0.0712	0.0712	0.0684
M_CO	0.0057	0	0	0.0029
M_H2O	0.0696	0.0725	0.0725	0.0711
M_H2	0.0029	0	0	0.0014
M_N2	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
T_r	880	970	1030	1040
p_r	0.1036	0.1050	0.110	0.1115
ΔT	14.1	10.8	6	4.9
Δp_a	0.0003	0.0034	0.014	0.0166
p_a	0.0997	0.0966	0.086	0.0834
φ_доз	0.96	1.02	1.145	1.12
γ_r	0.0424	0.0374	0.0362	0.0388
T_a	330	328	325	326
η_ν	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)