Расчет двигателя Subaru Legacy 2.0
Скоростные характеристики двигателя внутреннего сгорания Subaru Legacy 2.0, его эффективная мощность, крутящий момент и тепловой баланс. Расчет процесса впуска, сжатия, сгорания и расширения. Кинематика и динамика кривошипно-шатунного механизма двигателя.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.04.2009 |
| Размер файла | 137,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (Орел ГТУ)
Кафедра «ПТСДМ»
Пояснительная записка
к курсовому проекту
по дисциплине «Рабочие процессы, конструкция и основы расчета энергетических установок транспортно-технологического оборудования»
Расчет двигателя Subaru Legacy 2.0
Студент: Тихонов А.С.
Группа: 31? ЭТ
Руководитель проекта: Паничкин А.В.
Орел-2008
Содержание
1. Скоростные характеристики ДВС
2. Тепловой расчет и тепловой баланс ДВС
3. Кинематика кривошипно-шатунного механизма
4. Динамика кривошипно-шатунного механизма
1. Скоростные характеристики ДВС
Характеристики двигателя
|
Мощность, кВт |
165 |
|
|
Обороты, об/мин |
6800 |
|
|
Крутящий момент, Н/м |
187 |
|
|
Обороты, об/мин |
3200 |
|
|
Рабочий объем, см3 |
1994 |
|
|
Степень сжатия |
10,6 |
|
|
Диаметр цилиндра |
92 |
|
|
Ход поршня |
75 |
Расчет эффективной мощности двигателя
где Ne - максимальная мощность двигателя;
nH - обороты при максимальной эффективной мощности;
nx - обороты в данный момент времени.
Расчет эффективного крутящего момента
|
nx |
820 |
1640 |
2460 |
3280 |
4100 |
4920 |
5700 |
6500 |
|
|
Nex |
33,85 |
72,86 |
111,97 |
151,75 |
181,68 |
201,85 |
210 |
201,1 |
|
|
Mex |
390 |
420 |
430 |
440 |
420 |
390 |
350 |
290 |
2. Тепловой расчет и тепловой баланс ДВС
Топливо. В соответствии с заданной степенью сжатия ?=10 можно использовать бензин марки Аи-95.
Средний элементарный состав и молекулярная масса бензина:
С=0,855; Н = 0,145.
кмоль возд/кг
Количество горючей смеси
:
M= 51,69 кмоль гор.см./кг топл.
Количество продуктов сгорания топлива при полном сгорании (а>1)
Химический коэффициент молярного изменения горючей смеси
Расчет процесса впуска
Давление остаточных газов в цилиндре перед началом впуска рr prN=1,1p0=0,11 МПа .
Температура остаточных газов
Тr=1000 К.
Плотность заряда на впуске
кг/м3,
где Rв-287 Дж/(кг*град) -- удельная газовая постоянная для воздуха.
Потери давления на впуске.
где коэффициент затухания скорости движения заряда
коэффициент сопротивления впускной системы
-скорость движения заряда
?Pa= 0,15МПа
м/c
Давление в конце впуска
Ра = Р0 -?Ра=0,2-0,15=0,05 МПа;
Коэффициент остаточных газов.
Температура в конце впуска
Та = (Т0 + ?Т+?rТr)/(1 +?r) =(293+ 20+ 0,082 1000)/(1+0,082) = 365 К.
Коэффициент наполнения:
Расчет процесса сжатия.
Давление в конце сжатия
Температура в конце сжатия
Число молей остаточных газов в рабочей смеси
Число молей газов (рабочей смеси) конца сжатия
Расчет процесса сгорания.
Число молей газов после сжатия
Расчетный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси
Количество теплоты, теряемой в следствии хим неполноты сгорания
?Qн.с=119950(1-?)L0
?Qраб=119950(1-1)=0 кДж/кмоль раб.см.
Количество теплоты передаваемой рабочему телу в процессе сгорания
Q=4782Дж
Температура в конце сгорания определяется из уравнения сгорания , которые имеют вид
При подстановке
Максимальное давление в конце сгорания теоретическое
Максимальное давление действительное
МПа
Степень повышения давления для бензиновых двигателей
Расчет процесса расширения
Давление газов в конце расширения
Температура газов в конце расширения
Степень предварительного расширения
Степень последующего расширения
Теоретическое среднее индикаторное давление
Индикатор мощности двигателя
3. Кинематика кривошипно-шатунного механизма
Из треугольника САО
R=S/2=41,35
|
0 |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
210 |
240 |
270 |
300 |
330 |
360 |
||
|
1 |
0,866 |
0,5 |
0 |
-0,5 |
-0,866 |
-1 |
-0,866 |
-0,5 |
0 |
0,5 |
0,866 |
1 |
||
|
0 |
0,25 |
0,75 |
1 |
0,75 |
0,25 |
0 |
0,25 |
0.75 |
1 |
0,75 |
0,25 |
0 |
|
55,13 |
56,98 |
60,92 |
66.71 |
75.53 |
80,43 |
82,7 |
80.44 |
75,53 |
66,71 |
60,92 |
56,98 |
55,13 |
перемещение первого порядка
|
0 |
5,95 |
20,675 |
41,35 |
62,025 |
77,1591 |
82.7 |
77.1591 |
62,025 |
41,35 |
20,675 |
5,95 |
0 |
перемещение второго порядка
|
0 |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
210 |
240 |
270 |
300 |
330 |
360 |
||
|
cos 2? |
0 |
0,5 |
-0,5 |
-1 |
-0,5 |
0,5 |
1 |
0,5 |
-0,5 |
-1 |
-0,5 |
0,5 |
0 |
|
3,101 |
1,55 |
4,65 |
6,205 |
4,65 |
1,55 |
0 |
1,55 |
4,65 |
6,205 |
4,65 |
1,55 |
6,205 |
|
158,501 |
172,49 |
187,417 |
206,339 |
231,248 |
242,827 |
248.1 |
242,868 |
231,248 |
206,339 |
187,417 |
172,49 |
158,501 |
Скорость поршня
|
0 |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
210 |
240 |
270 |
300 |
330 |
360 |
||
|
sin ? |
0 |
0,5 |
0,866 |
1 |
0,866 |
0,5 |
0 |
-0,5 |
-0,866 |
1 |
-0,866 |
0,5 |
0 |
|
|
sin 2? |
0 |
0,866 |
0,866 |
0 |
-0,866 |
-0,866 |
0 |
0,866 |
0,866 |
0 |
-0,866 |
-0,866 |
0 |
|
0 |
12,513 |
21,594 |
24,810 |
18,799 |
9,719 |
0 |
-12,404 |
21,59 |
24,810 |
18,799 |
9,719 |
0 |
Скорость 1-го порядка
|
0 |
12,405 |
21,485 |
24,81 |
21,485 |
12,405 |
0 |
-12,405 |
-21,485 |
24,81 |
-21,485 |
-12,485 |
0 |
Скорость 2-го порядка
|
0 |
2,6857 |
2,6857 |
0 |
-2,6857 |
-2,6857 |
0 |
2,6857 |
2.6857 |
0 |
-2,6857 |
-2,6857 |
0 |
Ускорение поршня
|
14886 |
14752 |
5582,3 |
-3721,5 |
9303,8 |
-11030,5 |
-11164,5 |
-14752 |
9303,75 |
-3721,5 |
5582,3 |
14752,026 |
14,886 |
Ускорение поршня 1-го порядка
|
14886 |
13188,996 |
7443 |
0 |
-7443 |
-13188,996 |
-14886 |
-13188,996 |
-7443 |
0 |
7443 |
13188,996 |
14886 |
Ускорение поршня 2-го порядка
|
3721,5 |
2791,125 |
930,375 |
0 |
930,375 |
2791,125 |
3721,5 |
2791,125 |
930,375 |
0 |
930,375 |
2791,125 |
3721,5 |
4. Динамика кривошипно-шатунного механизма
Избыточное давление газов в цилиндре двигателя
Где давление окружающей среды мПа
Па
Неуравновешенная масса всего кривошипа
Масса, совершающая возвратно-поступательное движение и сосредоточенная по оси вращения кольца
Масса, совершающая возвратное движение и сосредоточенная по оси шатунной шейки
Сила инерции от возвратно-поступательного движения кривошипно-шатунного механизма
|
-48412,8 |
-47977,08 |
-18154,8 |
12103.2 |
30256 |
35873,9 |
36309,6 |
35873,9 |
30258 |
12103,2 |
-18154,8 |
-47977,08 |
36309,6 |
Сила инерции первого порядка
|
48412,8 |
41925,48 |
24206,4 |
0 |
-24206,4 |
-41925,48 |
-48412,8 |
-41925,48 |
-24206,4 |
0 |
24206.4 |
41925,48 |
48412,8 |
Сила инерции второго порядка
|
-12103,2 |
-6051,6 |
6051,6 |
12103,2 |
6051,6 |
-6051,6 |
-12103,2 |
-6051,6 |
6051,6 |
12103,2 |
6051,6 |
-6051,6 |
-12103,2 |
Таким образом
|
36309,6 |
35873,88 |
30258 |
12103,2 |
-18154,8 |
-47977,08 |
60516 |
-47977,08 |
-18154,8 |
12103,2 |
30258 |
35873,88 |
36309,6 |
Получим суммарную силу действующую по оси цилиндра.
Подобные документы
Тепловой расчет двигателя внутреннего сгорания. Параметры рабочего тела и остаточных газов. Процессы впуска, сжатия, сгорания, расширения и выпуска. Внешние скоростные характеристики, построение индикаторной диаграммы. Расчет поршневой и шатунной группы.
курсовая работа [4,2 M], добавлен 17.07.2013Определение свойств рабочего тела. Расчет параметров остаточных газов, рабочего тела в конце процесса впуска, сжатия, сгорания, расширения, выпуска. Расчет и построение внешней скоростной характеристики. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 14.01.2018Топливо, состав горючей смеси и продуктов сгорания. Параметры окружающей среды. Процесс сжатия, сгорания и расширения. Кинематика и динамический расчет кривошипно-шатунного механизма. Четырёхцилиндровый двигатель для легкового автомобиля ЯМЗ-236.
курсовая работа [605,6 K], добавлен 23.08.2012Показатели эффективной работы и определение основных параметров впуска, сжатия и процессов сгорания в двигателе. Составление уравнения теплового баланса и построение индикаторной диаграммы. Динамическое исследование кривошипно-шатунного механизма.
курсовая работа [253,7 K], добавлен 16.09.2010Техническое описание двигателя КамАЗ. Рабочий процесс и динамика двигателя внутреннего сгорания, его скоростные, нагрузочные и многопараметровые характеристики. Определение показателей процесса наполнения, сжатия и сгорания, расширения в двигателе.
курсовая работа [303,6 K], добавлен 26.08.2015Кинематика и динамика ДВС, приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма. Расчет поршня, кольца и пальца бензинового двигателя. Конструкция поршневой головки шатуна бензинового двигателя. Расчет гильзы и шпильки головки блока цилиндров ДВС.
курсовая работа [4,8 M], добавлен 04.02.2016Расчет скоростной характеристики, номинальной мощности двигателя. Основные параметры, характеризующие работу дизеля. Процесс впуска, сжатия, сгорания и расширения. Построение индикаторной диаграммы. Тепловой, кинематический, динамический расчет двигателя.
курсовая работа [1012,7 K], добавлен 21.01.2015Тепловой расчет двигателя, характерные объёмы цилиндров. Параметры состояния газа перед впускными клапанами. Индикаторные показатели двигателя. Определение масс движущихся частей кривошипно-шатунного механизма. Нагрузочная характеристика двигателя.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 07.01.2014Рабочее тело и его свойства. Характеристика процессов впуска, сжатия, сгорания, расширения, выпуска. Расчет факторов, действующих в кривошипно-шатунном механизме. Оценка надежности проектируемого двигателя и подбор автотранспортного средства к нему.
курсовая работа [749,6 K], добавлен 29.10.2013Тепловой расчет двигателя. Выбор топлива, определение его теплоты сгорания. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма двигателя. Расчет сил давления газов и расчет сил инерции.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 01.03.2010
