Курсовая работа: Основы расчета и проектирования двигателя внутреннего сгорания

Содержание

1.Тепловой расчет……………………………………………………….………….3
1.1 Параметры рабочего тела……………………………………….…….………..3
1.2 Параметры окружающей среды.………………………………….…...……….6
1.3 Процесс впуска………….……………………………………….…….………..6
1.4 Процесс сжатия…………….……………………………………........………...9
1.5 Процесс сгорания………………………………………………………………10
1.6 Процесс расширения………………………………….……………….........…12
2. Построение индикаторной диаграммы. ………………………………………..14
2.1 Индикаторные параметры рабочего цикла…………………….…….…….....14
2.2 Эффективные показатели двигателя.…………………………….…...……….16
2.3 Параметры двигателя…...……………………………………….…….……….17
3. Расчет кинематики кривошипно-шатунного механизма……………………...24
4 Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма…..……………….25
5 Определение крутящего момента двигателя………………………...…………36
8 Определение cил, действующих на шейки коленчатого вала………….…..…38
Список использованных источников…………………………………...…………43







1. Тепловой расчёт

1.1. Исходные данные

• Степень сжатия ε = 10,7;
• Количество цилиндров i = 4;

• Эффективная мощность Ne = 70 кВт (95 л.с.);

• Частота вращения n_N = 4100 мин^-1;
• Минимальная частота вращения n(min) = 700 мин^-1.
• Частота вращения при максимальном моменте:

n_М = (0,4….0,6)n,
n_М = 1640….2460 мин^-1.
n_М = 2000 мин^-1

• Максимальная частота вращения коленчатого вала:

n_М = (0,4….0,6)n,
n_М = 1640….2460 мин^-1.
n_М = 2000 мин^-1

1.2. Параметры рабочего тела
Главные составляющие топлива это углерод, водород и кислород. В бензине содержится:

• С = 0,855 кг;
• Н = 0,145 кг;
• m_T = 115 кг/кмоль (m_T- молекулярная масса топлива)

Низшая теплота сгорания:
H_u = 33,91C + 125,60H – 10,89(O – S ) – 2,51(9H + W), (1.3)
где:
W – количество водяного пара (принимаем = 0).

Вычислим:
H_u =33,91× 0,855 +125,60 × 0,145 – 10,89 × (0,855 – 2,5) – 2,51 × (9 × 0,145 +0) = 43,9295 МДж/кг = 43929,5 кДж/кг.

Для полного сгорания топлива необходимо определить теоретически необходимое количество воздуха:
lo = (1.4)
или
Lo =, (1.5)
где:

• l₀ – теоретически необходимое количество воздуха в кг для сгорания 1 кг топлива кг возд/кг топл;
• L₀ – теоретически необходимое количество воздуха в кмоль для сгорания 1 кг топлива, кмольвозд/кг топл;
• 0,23 – массовое содержание кислорода в 1 кг воздуха;
• 0,208 – объёмное содержание кислорода в 1 кмоль воздуха.

Вычислим:
lo = кмольвозд/кг топл;
Lo = кмольвозд/кг топл.

Количество горючей смеси, поступающей в рабочую камеру определяется:
. (1.6)

где:

• α – коэффициент избытка воздуха;

mt – молекулярная масса паров топлива