- •1. Тепловой расчет двигателя
- •1.1. Параметры рабочего цикла
- •1.2. Расчет параметров впуска
- •1.3. Расчет параметров сжатия
- •1.4. Расчет параметров сгорания
- •1.5. Расчет параметров расширения
- •1.6. Расчет индикаторных показателей цикла
- •1.7. Расчет эффективных показателей цикла
- •2. Расчет основных параметров систем двигателя и агрегатов автомобиля
- •2.1. Расчет параметров механизма газораспределения
- •2.2. Расчет параметров системы охлаждения
- •2.3. Расчет параметров системы смазки
- •2.4. Расчет системы питания карбюраторного и дизельного двигателя
- •2.5. Расчет параметров муфты сцепления и коробки передач
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «Сервис и техническая эксплуатация
автотранспортных средств»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению практической работы
по дисциплине
«Силовые агрегаты»
Ростов-на-Дону 2013
Составители: канд. техн. наук, доцент Н.А. Сокол,
ассистент А.Г. Исаев.
Методические указания к выполнению практической работы по дисциплине «Силовые агрегаты». – Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2013. - 12 с.
Методические указания содержат задания к практической работе и необходимые пояснения для их выполнения. Предназначены для студентов 4 курса очного отделения, 2 курса сокращенной формы обучения и 5 курса заочного отделения по специальности 190603.02- «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный транспорт)» и специальности 190600- «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» по профилю «Сервис и эксплуатация автотранспортных средств».
Печатается по решению методической комиссии
факультета «Авиастроение. Транспорт, сервис и эксплуатация»
Научный редактор к.т.н. С.И. Попов
Рецензент профессор С.И. Ананьев
Издательский центр ДГТУ, 2011
ВВЕДЕНИЕ
Целью практической работы является закрепление учебного материала по тепловому расчету двигателя внутреннего сгорания на примере двигателя с распределенным впрыском и приобретение навыков для выполнения курсового проекта (работы) по дисциплине «Рабочие процессы, конструкция и основы расчета автомобильных двигателей».
Тепловой расчет позволяет определить основные показатели работы ПДВС, проанализировать влияние различных факторов на эффективность работы двигателя в эксплуатации.
При выполнении работы необходимы знания по теплотехнике, гидравлике, математике, а также знания по конструкции и расчету двигателей.
Задание для практических работ приведено в таблице. Индивидуальное задание студенты выбирают в соответствии с шифром зачетной книжки (по последней цифре).
Практическая работа выполняется студентом на листах форматом А4.
1. Тепловой расчет двигателя
С РАСПРЕДЕЛЕННЫМ ВПРЫСКОМ
В основу теплового расчета двигателей внутреннего сгорания положено определение значений основных параметров цикла - впуска, сжатия, сгорания, расширения и выпуска с последующим определением индикаторных и эффективных показателей, коэффициентов полезного действия, мощностных и экономических показателей. Обычно, тепловой расчет выполняется для режима работы двигателя, соответствующего максимальной мощности и номинальной частоте вращения.
1.1. Параметры рабочего цикла
Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания одного килограмма жидкого топлива:
=1/0.23(8С/3+8Н-О) кг/кг(топл.),
где С, Н, О - массовые доли углерода, водорода и кислорода в топливе (табл.1.).
Таблица 1.1
Вид топлива |
Содержание |
Низшая теплотворная способность, Нu кДж/кг | ||
С |
Н |
О | ||
Бензин |
0,855 |
0,145 |
- |
43900 |
При расчете в к.моль на кг
L0=/в к.моль/кг,
где в = 29 молекулярная масса воздуха.
Количество свежего заряда:
М1=L0+1/т -в бензиновых двигателях;
т=115 кг/к моль - молярная масса топлива.
где =1 - коэффициент избытка воздуха.
Количество продуктов сгорания:
М2=С/12 + Н/2 + 0,792 L0 (кмоль пр.сг/кг топл.)
1.2. Расчет параметров впуска
При расчете параметров впуска, сжатия, сгорания и расширения в качестве параметров считать давление, температуру и объем с индексами в нижней части, обозначающими соответствующие точки индикаторной диаграммы.
Давление в конце впуска Ра:
Ра=Ро-Ра,
где Ро - атмосферное давление, МПа; Ра - потери давления во впускной системе, МПа.
Потери давления во впускной системе можно рассчитать по эмпирической формуле:
Ра=(2,5А2n2о*10-6)/2,
где А=Wвп /n - коэффициент, учитывающий радиус кривошипа, диаметр поршня, длину шатуна, площадь наименьшего сечения впускной системы, коэффициент сопротивления впускной системы, коэффициент затухания скорости движения заряда; n - частота вращения коленчатого вала, об/мин; Wвп – скорость газов на впуске, м/с;
Wвп = ,
где - доля приращения объема горючей смеси за счет остаточных газов; - степень сжатия;S-ход поршня, м; D - диаметр поршня, см; i - число одноименных клапанов в одном цилиндре (i=2); f- площадь проходного сечения клапана, см;о - плотность заряда на впуске, кг/м3.
о= Ро*106/RbТо,
где Rb = 287Дж/кгК - газовая постоянная воздуха; То - температура окружающего воздуха.
Давление в конце впуска:
Ра=(0,8...0,95)Ро – двигатели с впрыском топлива.
Коэффициент наполнения:
,
где - степень сжатия; Pr - давление остаточных газов (при расчете принимаем Pr = 0,11 МПа); - коэффициент дозарядки на номинальном скоростном режиме, принимаем=1,145;- коэффициент очистки,=1; To = То+Т - температура свежего заряда с учетом подогрева во впускном трубопроводе; Т = 6 К – двигатели с впрыском топлива.
Температура в конце впуска:
,
где Tr - температура остаточных газов; Tr = 1040 К – для двигателей с впрыском топлива.
Коэффициент остаточных газов:
1.3. Расчет параметров сжатия
Принимаем средний показатель политропы сжатия n1 = 1,376.
Давление в конце такта сжатия:
Температура в конце сжатия: