Расчет рабочих процессов безнаддувного четырехтактного двигателя с впрыском топлива

 

Министерство  образования и  науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию 

Кафедра автомобилей и  автомобильного хозяйства 
 
 

Курсовая работа

РАСЧЕТ  РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ

  БЕЗНАДДУВНОГО ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО  ДВИГАТЕЛЯ С ВПРЫСКОМ  ТОПЛИВА 
 
 

Исполнитель:

Студент     4  курса

Факультет: ИАТ

Специальность: 190601

Шифр

                 

                                                                                                          Руководитель

                                                                                                            Дата защиты__________________

                                                                                                           Оценка _______________________

                                                                                                            Подпись руководителя__________ 
 
 

Санкт-Петербург

2009 
 
 
 
 
 
 

Исходные  данные:

N_max= 80 кВт ; 

i= 4 ;  ε=9;    τ= 4

Тепловой  расчет:

Выберем 4 основных режима:

1. минимальная частота вращения:  n_min=600-1000 мин ^-1
2. максимальный крутящий момент: n_max=0,6 n_N
3. максимальная мощность:  n_N
4. максимальная скорость авто: n_max=1,05…..1,2 n_N

Рассчитываем  для точек: n = 900; 3200; 5500; 6000 мин ^-1

Бензин : АИ-98

Состав: С= 0,855; H=0,145

Масса кмоля бензина: m_T=115кг/кмоль

Необходимая теплота  сгорания топлива:  
 

Параметры рабочего тела

Количество  воздуха необходимого для сгорания 1кг топлива:

В кмоль:

0,208- объемное  содержание кислорода в1кмоль  воздуха

 
^{В килограммах: 
⟹}  

Далее расчет  ведем  для режима максимальной мощности, результаты сведем в таблицы: 

 Примем  коэффициент  избытка воздуха ∝ =1. И рассчитаем количество горючей смеси 
 

Где:  
 

Количество отдельных  компонентов продуктов сгорания при К=0,5 и принятых скоростных режимах. 
 
 
 
 
 
 

Общее количество продуктов  сгорания: 
 

Аналогично  для остальных  режимов, результаты вносим в таблицу:

Таблица 1

 
 

Параметры окружающей среды  и остаточные газы

  

Температуру остаточных газов определим по графику Рис.1

Давление остаточных газов на номинальном скоростном режиме

Для  

Тогда на остальных режимах давление рассчитывается по формуле: 
 
 
 
Результаты внесем в таблицу 2 
 

Процесс Впуска:

Температура подогрева  свежего заряда, для получения хорошего наполнения двигателя при

Для n =900 мин ^-1 и остальных режимов ∆ расчитаем по формуле: 
 

 
14,3

 
Аналогично  для остальных  режимов, результаты вносим в таблицу 2 

Плотность заряда на впуске: 
 

Потери  давления на впуске при  
 

-ср скор движения заряда

-коэф сопротивл впускной сист 

  при  

Аналогично  для остальных  режимов, результаты вносим в таблицу 2 

Коэффициент остаточных газов 

  По рис 1определим коэффициент дозарядки.

 При: коэффициент дозарядки ;

 Примем коэффициент  очистки тогда: 

Аналогично  для остальных  режимов, результаты вносим в таблицу 2 
 
 

Температура в конце впуска:

 

Аналогично  для остальных  режимов, результаты вносим в таблицу 2 

Коэффициент накопления: 

 
 
 

Аналогично  для остальных  режимов, результаты вносим в таблицу

Таблица 2 

 
 
 

Процесс сжатия: Средний показатель адиабаты сжатия определяется по номограмме по и , а средний показатель политропны сжатия принимается меньше  . При выборе учитывается, что с уменьшением частоты вращения теплоотдача в стенки цилиндров увеличивается , а уменьшается по сравнению с более значительно. 

Номограмма  для определения  адиабаты сжатия .

  при    ,   и        и   

Расчитаем для     

Давление  в конце сжатия:

.

Температура в конце сжатия:    

Средняя мольная теплоёмкость в конце сжатия:

а) свежей смеси (воздуха).

, где    . 

б) остаточных газов -

  - определяется интерполяцией по заданной таблице при    . 

где и - значения теплоёмкостей продуктов сгорания при .

в) рабочей смеси  
 

Аналогично  для остальных  режимов, результаты вносим в таблицу

Таблица 3

 
 
 

Процесс сгорания:

     Коэффициент молекулярного изменения  горючей     и рабочей смеси  

При    

Количество  теплоты потерянного  вследствие химической неполноты сгорания рабочеё смеси.  

При  
 

Средняя мольная теплоёмкость продуктов сгорания.

(эмпирическая формула для интервала температур от 1501 до 2800°С) 

 

Аналогично  для остальных  режимов, результаты вносим в таблицу

Таблица 3