Внимание! fresh-diplom.ru не продает дипломы, аттестаты об образовании и иные документы об образовании. Все услуги на сайте предоставляются исключительно в рамках законодательства РФ.

Заказать курсовую работу

КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ
КУРСОВЫЕ РАБОТЫ
ОТЧЕТ ПО ПРАКТИКЕ
ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

   8-800-735-54-96

Тепловой и динамический расчет двигателей внутреннего сгорания

Органы государства, осуществляющие финансовый контроль

Контроль за состоянием экономики, развитием социально-экономических процессов в обществе является важной сферой деятельности по управлению народным хозяйством. Одним из звеньев системы контроля выступ

Гербы в средние века

Костюмы носят в соответствии с цветом герба, а помимо того покрывают одежду аппликациями и вышивками, изображающими герб. Если щит герба состоял из двух или четырёх частей разного цвета, то сюрко знат

Северный Экономический Регион РФ

Развитие хозяйственного комплекса Северного экономического района опирается на использование его природно-ресурсного потенциала, выгодное экономико-географического положение по отношению к индустриаль

Лекции по Методике математики в начальных классах (4-5 семестры)

Натуральное число выступает для ребёнка на этом этапе как целостный наглядный образ, в котором он не выделяет единичных предметов. Первые представления детей о числе связаны с его количественной хара

Лекарственные растения

Облепиху также иногда называют сибирским ананасом из-за схожести запаха плода с запахом ананаса. С лечебной целью используются плоды облепихи. Собирают их путем ошмыгивания ветвей в период их созрева

Взяточничество и коррупция в деятельности преступных структур (сообществ)

Сформировавшиеся преступные сообщества сделали ставку на подкуп должностных лиц разных уровней государственной власти, местного самоуправления, финансовых, контрольно-ревизионных органов, что значител

Экономическая роль государства

Стиглиц в свою очередь отмечают, что «есть мало оснований считать, что рынок мог бы функционировать в ситуации, предполагающей ситуацию негосударственной экономики» [1] . Отсюда и возник вопрос о возм

Технико-экономическое обоснование создания нового предприятия

Разумеется, подобные обобщения не всегда правомерны, и, следовательно, макроэкономическая картина остается непонятной. Во-вторых, статистические данные для оценки функционирования малого и крупного би

Скачать работу - Тепловой и динамический расчет двигателей внутреннего сгорания

Задание на выполнение курсовой работы

Вариант Прототип N е, кВт n , об/мин Назначение Тип ДВС Топливо
12 КамАЗ 740 157 2650 автомобиль В-8 17,2 дизельное
Реферат Курсовая работа состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части.

Содержит тепловой и динамический расчеты автотракторного двигателя: · · · · · · · На листе графической части выполняются: · · · · В пояснительной записке объемом 22 страницы машинописного текста, приводятся основные расчеты, необходимые графики и рисунки.

Графическая часть курсового проекта состоит из 1-го листа формата А1, выполненного с соблюдением требований ЕСКД. Введение Современные поршневые двигатели внутреннего сгорания достигли высокой степени совершенства, продолжая тенденцию непрерывного роста удельных (литровой и поршневой) мощностей, снижения удельной материалоемкости, токсичности отработанных газов, снижения удельных расходов топлива и масел, повышения надежности и долговечности.

Анализ тенденций развития конструкций тракторов и автомобилей показывает большую перспективность применения поршневых двигателей в ближайшие 15 ... 20 лет. От будущего специалиста в области механизации сельскохозяйственного производства требуется широкий научный и технический кругозор, умение с наибольшим экономическим эффектом использовать современную сельскохозяйственную технику.

Важным элементом подготовки инженеров данного направления является курсовая работа по разделу «Основы теории тракторных и автомобильных двигателей». Цель курсовой работы состоит в овладении методикой и навыками самостоятельного решения по проектированию и расчету автотракторных двигателей внутреннего сгорания на основе приобретенных знаний при изучении курса «Основы теории тракторных и автомобильных двигателей». Содержание TOC o '1-3' h z Задание на выполнение курсовой работы .. PAGEREF _Toc26780084 h 2 Реферат . PAGEREF _Toc26780085 h 3 Введение . PAGEREF _Toc26780086 h 4 1. Расчет рабочего цикла двигателя . PAGEREF _Toc26780087 h 6 1.1. Выбор исходных параметров для теплового расчета . PAGEREF _Toc26780088 h 6 1.2. Процесс впуска . PAGEREF _Toc26780089 h 6 1.3. Процесс сжатия . PAGEREF _Toc26780090 h 6 1.4. Процесс сгорания . PAGEREF _Toc26780091 h 7 1 .5. Процесс расширения . PAGEREF _Toc26780092 h 8 1.6. Определение среднего индикаторного давления . PAGEREF _Toc26780093 h 9 1.7. Определение основных размеров двигателя и показателей его топливной экономичности PAGEREF _Toc26780094 h 9 1.8. Построение индикаторной диаграммы .. PAGEREF _Toc26780095 h 12 2. Динамический расчет двигателя . PAGEREF _Toc26780096 h 14 2.1. Определение силы давления газов . PAGEREF _Toc26780097 h 14 2.2. Определение сил инерции . PAGEREF _Toc26780098 h 15 2.3. Определение сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала . PAGEREF _Toc26780099 h 15 2.4. Построение диаграммы тангенциальных сил . PAGEREF _Toc26780100 h 16 3. Расчет и построение регуляторной характеристики тракторного дизеля . PAGEREF _Toc26780101 h 19 3.1. Регуляторная характеристика в функции от частоты вращения коленчатого вала . PAGEREF _Toc26780102 h 19 4. Заключение . PAGEREF _Toc26780103 h 21 5. Список использованной литературы .. PAGEREF _Toc26780104 h 22 Приложения . PAGEREF _Toc26780105 h 23 1. Расчет рабочего цикла двигателя 1.1. Выбор исходных параметров для теплового расчета Одним из важных этапов выполнения первого раздела курсовой работы является выбор параметров для теплового расчета.

Правильный выбор этих параметров позволит получить высокие мощностные и экономические показатели, отвечающие современному уровню развития двигателестроения.

Учитывая исходные данные, принимаем: Коэффициент избытка воздуха Коэффициент наполнения Степень повышения давления 1.2. Процесс впуска В двигателях без наддува воздух в цилиндры поступает из атмосферы, и при расчете рабочего цикла давление окружающей среды принимается равным Давление остаточных газов: Принимаем Давление в конце впуска: Выбираем значение Температура в конце впуска: В двигателях без наддува 1.3. Процесс сжатия Расчет давления и температуры в конце сжатия проводят по уравнениям политропического процесса: где Находим температуру и давление в конце сжатия: 1.4. Процесс сгорания Теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания 1 кг топлива определяется по его элементарному составу. Для жидких топлив соответственно в [кг воздуха/кг топлива] и [киломоль воздуха/кг топлива]: где: 0,23 и 0,21 – соответственно значения массового и объемного содержания кислорода в 1 кг воздуха; – соответственно массовые доли углерода, водорода и кислорода, содержащихся в топливе. Из [1] (приложение 3) определяем средние значения этих величин: Действительное количество воздуха, поступившее в цилиндр: где Количество остаточных газов в цилиндре двигателя равно: где Число киломолей продуктов сгорания 1 кг жидкого топлива в [кмоль/кг]: Действительный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси характеризует изменение объема газов при сгорании и равен: Давление в конце сгорания определяется по формуле: где Температура в конце сгорания определяется из уравнения сгорания: (1.4.1.) где: Средняя молекулярная теплоемкость для свежего заряда: Средняя молекулярная теплоемкость для продуктов сгорания: Подставляем все известные данные в (1.4.1.) и приводим его к квадратному уравнению: Из этого уравнения определяем значение температуры 1 .5. Процесс расширения Значения давления и температуры газов в конце процесса расширения рассчитывают по уравнениям политропического процесса: где где Для проверки теплового расчета и правильности выбора параметров процесса выпуска используем формулу проф. Е.К. Мазинга: Принятое в начале расчета значение Отклонение – меньше одного процента. 1.6. Определение среднего индикаторного давления Теоретическое среднее индикаторное давление можно определить по построенной индикаторной диаграмме: где a , c , z , z ', b , a ), мм 2 ; Величина среднего теоретического индикаторного давления подсчитывается аналитическим путем на основании формулы: Точность построения индикаторной диаграммы оценивается коэффициентом погрешности: Коэффициент не должен превышать 3…4%. Действительное среднее индикаторное давление определяется по формуле: где – потери индикаторного давления на выполнение вспомогательных ходов. 1.7. Определение основных размеров двигателя и показателей его топливной экономичности Определим среднее давление механических потерь в двигателе: где Среднее эффективное давление: Механический КПД двигателя: Исходя из заданной величины эффективной мощности и среднего эффективного давления С другой стороны, рабочий объем цилиндра равен: где Диаметр цилиндра определяется из выражения: где – отношение хода поршня к диаметру цилиндра.

Принимаем Ход поршня: По найденным значениям и определяем основные параметры и показатели двигателя: рабочий объем цилиндра: эффективная мощность: эффективный крутящий момент: средняя скорость поршня: Оценка работы двигателя, с точки зрения использования рабочего объема, а также тепловой и динамической напряженности, производится по удельной литровой и поршневой мощностям: В качестве измерителей топливной экономичности двигателя при работе его на номинальной мощности принимаются эффективный удельный расход топлива: где Часовой расход топлива: Индикаторный КПД двигателя вычисляется по выражению: где 3 : где В – удельная газовая постоянная. Результаты теплового расчета двигателя и его основные размеры приведены в таблице 1: Таблица 1

Давление газов, МПа 0,092
4,563
7,3
7,3
0,3811
Температура газов, К 336,7
971
2195
1343
Среднее давление, МПа 0,7697
0,9531
КПД 0,51225
0,80758
0,41368
Удельный эффективный расход топлива 203,37
Размеры двигателя 117,6
112
1,1586
1.8. Построение индикаторной диаграммы После окончания расчета рабочего цикла двигателя приступаем к построению индикаторной диаграммы.

Индикаторная диаграмма строится совмещенной: теоретическая и действительная в координатных осях Размеры индикаторной диаграммы по оси абсцисс (объемы) принимаем 130 мм, высота по оси ординат (давление) – 180 мм. На оси абсцисс откладываем произвольный отрезок, изображающий объем камеры сгорания Выбираем масштаб давлений: В принятом масштабе давлений по оси ординат отмечают точки на оси абсцисс, второе – точке Через точки и проводим прямые, параллельные оси абсцисс. Точки и соединяются политропой сжатия, а точки и – политропой расширения.

Промежуточные точки этих кривых определяются из условия, что каждому значению на оси абсцисс соответствуют следующие значения давлений: – для политропы сжатия; – для политропы расширения, где и – искомые давления в промежуточных точках на политропах сжатия и расширения; – отношение объемов, выраженных в единицах длины (по чертежу); и – показатели политроп сжатия и расширения.

Результаты расчетов ординат точек политроп запишем в таблицу 3: Таблица 3

политропа сжатия политропа расширения
7,2 17,1 49,1 114 4,52 - - -
10 12,3 31,3 72 2,88 - - -
10,5 11,7 - - - 19.2 183 7.30
20 6,2 12,1 28 1,11 8.8 84 3.37
30 4,1 6,9 16 0,64 5.4 52 2.07
40 3,1 4,7 11 0,43 3.9 37 1.47
50 2,5 3,4 8 0,32 2.9 28 1.12
100 1,2 1,3 3 0,12 1.3 12 0.49
110 1,1 1,2 3 0,11 1.1 11 0.44
123 1 1 2 0,09 1 10 0.38
2. Динамический расчет двигателя Основной целью динамического расчета является определение сил и моментов, действующих в кривошипно-шатунном механизме и установление закономерностей их изменения за рабочий цикл двигателя. На поршень действуют силы давления газов и силы инерции масс деталей кривошипно-шатунного механизма, совершающих возвратно-поступательное движение. 2.1. Определение силы давления газов Сила давления газов определяется по формуле: (2.1.1.) где – текущее значение давления газов по индикаторной диаграмме, МПа; – диаметр цилиндра, м. Для последующих расчетов необходимо построить график изменения силы давления газов в функции угла поворота коленчатого вала. Для этого необходимо индикаторную диаграмму, построенную в координатах Индикаторную диаграмму перестраивают в развернутую по методу Брикса: ниже индикаторной диаграммы на диаметре, соответствующем ходу поршня, строится полуокружность радиусом, равным половине отрезка Из этого нового центра проводим лучи через каждые 30 до пересечения с полуокружностью. Точки пересечения этих лучей с полуокружностью проектируются на кривые политроп сжатия и расширения индикаторной диаграммы.

Полученные точки пересечения сносим по горизонтали вправо на вертикальные линии соответствующих углов развернутой диаграммы.

Проведя через найденные точки кривую, получим развернутую индикаторную диаграмму за рабочий цикл. Сила давления газов на поршень подсчитывается по формуле (2.1.1.), и величины этой силы для каждого угла поворота коленчатого вала записываются в таблицу 4. Для определения газовых сил по развернутой диаграмме давлений необходимо пересчитать масштаб: где 2.2. Определение сил инерции Действующая на поршень сила инерции масс, совершающих возвратно-поступательное движение, равна: где – сила инерции первого порядка; – сила инерции второго порядка; Следовательно, где Значения масс деталей кривошипно-шатунного механизма принимаем из [1] (приложение 4): Поршень: Шатун: Угловая скорость вращения коленчатого вала равна: Определив силы и 2.3. Определение сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала На шатунную шейку действуют две силы: сила Сила, действующая по шатуну, определяется по уравнению: где Центробежная сила инерции равна: где Геометрическая сумма сил и образует результирующую силу Сила раскладывается на две составляющие: 1. – радиальная, действующая по радиусу кривошипа: 2. Результирующая сила подсчитывается по формуле: Полученные значения всех сил при разных углах поворота коленчатого вала приведены в таблице 4: Таблица 4

Силы, Н
0 49.3 -19732.9 -19683.7 0.0 -19683.7 -11512.6 31196.3
30 -78.8 -15644.9 -15723.7 -11377.5 -11587.4 25750.0
60 -78.8 -5920.5 -5999.3 -6636.5 -504.1 13727.5
90 -78.8 3945.9 3867.0 3867.1 -2232.5 14278.7
120 -78.8 9866.0 9787.2 6125.6 -8965.1 21374.3
150 -78.8 11698.0 11619.2 3212.0 -11562.5 23297.6
180 -78.8 11839.7 11760.9 0.0 -11760.9 23273.6
210 -13.8 11698.2 11684.4 -3228.8 -11627.5 23364.3
240 230.5 9867.3 10097.8 -6318.6 -9250.3 21703.1
270 893.6 3948.8 4842.3 -4841.9 -2796.4 15106.0
300 3011.7 -5916.7 -2905.0 3213.7 -243.3 12187.3
330 12905.8 -15642.1 -2736.4 1980.6 -2016.0 13672.9
360 43544.7 -19732.9 23811.8 0.0 23811.8 12299.2
390 39889.7 -15647.6 24242.1 17536.2 17869.3 18652.7
420 12758.0 -5924.3 6833.7 7559.2 575.9 13294.8
450 6116.9 3942.9 10059.9 10061.2 -5805.7 20028.8
480 3869.8 9864.8 13734.5 8598.1 -12580.1 25580.9
510 3003.8 11697.8 14701.6 4065.7 -14629.8 26456.7
540 1409.3 11839.7 13249.0 0.0 -13249.0 24761.7
570 49.3 11698.4 11747.6 -3245.0 -11690.5 23428.9
600 49.3 9868.6 9917.8 -6204.6 -9086.0 21512.8
630 49.3 3951.7 4001.0 -4000.2 -2311.3 14391.0
660 49.3 -5912.9 -5863.6 6487.0 -489.6 13643.1
690 49.3 -15639.4 -15590.2 11287.5 -11483.5 25617.0
На основании расчетов строим график сил 2.4. Построение диаграммы тангенциальных сил Под диаграммой сил построим суммарную диаграмму тангенциальных сил откладываются вверх по оси абсцисс, а отрицательные – вниз. Для двигателей с равномерным чередованием вспышек угол смещения графика тангенциальной силы относительно графика для первого цилиндра определяется по формуле: где Определив углы смещения для всех цилиндров и используя график тангенциальной силы для одного цилиндра, заполним таблицу 5: Таблица 5
Угол поворота коленвала Значения тангенциальных сил для соответствующих цилиндров, Н
1 2 3 4 5 6 7 8
0 0 -4842 10061 0 3867 0 0 -4000 5086,2 13
30 -11378 3214 8598 -3229 6126 17536 -3245 6487 24109,3 61
60 -6637 1981 4066 -6319 3212 7559 -6205 11288 8945,3 23
90 3867 0 0 -4842 0 10061 -4000 0 5086,2 13
120 6126 17536 -3245 3214 -3229 8598 6487 -11378 24109,3 61
150 3212 7559 -6205 1981 -6319 4066 11288 -6637 8945,3 23
180 0 10061 -4000 0 -4842 0 0 3867 5086,2 13
210 -3229 8598 6487 17536 3214 -3245 -11378 6126 24109,3 61
240 -6319 4066 11288 7559 1981 -6205 -6637 3212 8945,3 23
270 -4842 0 0 10061 0 -4000 3867 0 5086,2 13
300 3214 -3245 -11378 8598 17536 6487 6126 -3229 24109,3 61
330 1981 -6205 -6637 4066 7559 11288 3212 -6319 8945,3 23
360 0 -4000 3867 0 10061 0 0 -4842 5086,2 13
390 17536 6487 6126 -3245 8598 -11378 -3229 3214 24109,3 61
420 7559 11288 3212 -6205 4066 -6637 -6319 1981 8945,3 23
450 10061 0 0 -4000 0 3867 -4842 0 5086,2 13
480 8598 -11378 -3229 6487 -3245 6126 3214 17536 24109,3 61
510 4066 -6637 -6319 11288 -6205 3212 1981 7559 8945,3 23
540 0 3867 -4842 0 -4000 0 0 10061 5086,2 13
570 -3245 6126 3214 -11378 6487 -3229 17536 8598 24109,3 61
600 -6205 3212 1981 -6637 11288 -6319 7559 4066 8945,3 23
630 -4000 0 0 3867 0 -4842 10061 0 5086,2 13
660 6487 -3229 17536 6126 -11378 3214 8598 -3245 24109,3 61
690 11288 -6319 7559 3212 -6637 1981 4066 -6205 8945,3 23
После построения графика определяется среднее значение тангенциальной силы (средняя ордината диаграммы) по выражению: где 2 ; 2 ; Для контроля правильности вычисления сил выполним проверку сравнения среднего значения тангенциальной силы и где Различие в полученных расчетом значениях сил не должно быть больше 3. Расчет и построение регуляторной характеристики тракторного дизеля Для анализа работы двигателя, устанавливаемого на тракторе, предусмотрено построение регуляторной характеристики. Эта характеристика показывает изменение основных показателей двигателя (эффективная мощность, крутящий момент, частота вращения коленчатого вала, удельный и часовой расходы топлива) в зависимости от скоростного режима работы. В курсовой работе выполняются регуляторные характеристики в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя. 3.1. Регуляторная характеристика в функции от частоты вращения коленчатого вала На оси абсцисс характеристики откладываем в принятом масштабе значения чисел оборотов где Кривая эффективной мощности На регуляторном участке характеристики эффективная мощность линейно увеличивается от значения при холостом ходе до номинальной величины при частоте вращения Таблица 6
20 40 60 80 100
530 1060 1590 2120 2650
17 41 67 87 100
26.78 64.60 105.6 137.1 157,552
Крутящий момент двигателя при холостом ходе до номинального момента при номинальной частоте вращения. На безрегуляторной ветви: Часовой расход топлива: где где Часовой расход топлива на безрегуляторной ветви характеристики уменьшается до значения Результаты расчетов, необходимые для построения регуляторной характеристики, показаны в таблице 7. Таблица 7
2862 0 0 8,01 2250
2650 567,8 157,552 32,04 203.37
2120 617.6 137.1 31.2 217.5
1590 634.3 105.6 29.7 360
1060 582.0 64.60 27.9 630
530 482.5 26.78 25,63 957.1
4. Заключение Первый раздел курсового проекта “Тепловой и динамический расчет двигателя” выполнен в соответствии с заданием на основе методической и учебной технической литературы.

независимая оценка гаража в Липецке
оценка стоимости склада в Белгороде
оценка оборудования цена в Москве