Расчет скоростной характеристики ДВС

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1. Расчётно-физическое определение параметров внешней скоростной характеристики транспортного поршневого двигателя

1.1 Расчёт бензинового двигателя

1.2 Расчёт дизельного двигателя

ВВЕДЕНИЕ

Основой силового модуля современных транспортных средств является поршневой двигатель внутреннего сгорания – тепловая машина, преобразующая теплоту сгорания углеводородных топлив в механическую энергию.

В процессе эксплуатации параметры работы двигателя (развиваемые мощность и крутящий момент, массовый и удельный расходы топлива, выброс токсичных и концерогенных веществ с отработавшими газами и др.) существенно ухудшаются и возникает необходимость в автосервисном воздействии на двигатель, то есть в различных регулировках или текущем ремонте его систем и узлов.

Правильность реализованных технологических процессов в сервисе и выбранного инструментария, достаточность квалификационного уровня исполнителей и наличие у них устойчивых навыков выполнения конкретных услуг, а также, в конечном итоге, соответствие автомобиля в целом и отремонтированного двигателя в частности правилам безопасности дорожного движения могут быть проверены, например, путём сравнения ряда замеренных на испытательном стенде и расчётно-теоретических параметров работы двигателя.

Целью работы является закрепление знаний, полученных на лекционных и практических по дисциплине.

Задачами работы являются приобретение навыков расчёта и построения скоростной зависимости бензинового или дизельного двигателя, анализ регулировочных кривых, а также оценка качества выполненных регулировочных и ремонтных воздействий на двигатель.

1. Расчётно-физическое определение параметров внешней скоростной характеристики транспортного поршневого двигателя

1.1 Расчёт бензинового двигателя

В качестве базового принимаем четырёхтактный 4-цилиндровый безнаддувный бензиновый двигатель (плотность воздуха на всасывании Pо=1,21 кг/м3), в котором для стехиометрического сгорания 1 кг топлива требуется 14,95 кг воздуха (L0=14,95 кг/кг).

Таблица 1: Варианты расчёта.

Для расчёта принимаем вариант – резерв.

Расчёт.

1.                Мощность в расчётных точках:

Nex=Ne·nx/nN·(1+nx/nN-(nx/nN)2); кВт

N500=68·500/5550·(1+500/5550-(500/5550)2)= 6,043 кВт

N1000=68·1000/5550·(1+1000/5550-(1000/5550)2)= 12,821 кВт

N2000=68·2000/5550·(1+2000/5550-(2000/5550)2)= 27,492 кВт

N3000=68·3000/5550·(1+3000/5550-(3000/5550)2)=41,837 кВт

N4000=68·4000/5550·(1+4000/5550-(4000/5550)2)=53,679 кВт

N5000=68·5000/5550·(1+5000/5550-(5000/5550)2)=60,843 кВт

N6000=68·6000/5550·(1+6000/5550-(6000/5550)2)=61,152 кВт

2.                Эффективный крутящий момент:

Mex=9550· Nex/ nx; Нм

M500=9550· 6,043 / 500 =115,43 Нм

M1000=9550· 12,821/ 1000= 122,444 Нм

M2000=9550· 27,492/ 2000 =131,276 Нм

M3000=9550· 41,837/ 3000= 133,181 Нм

M4000=9550· 53,679/ 4000 =128,158 Нм

M5000=9550· 60,843/ 5000 =116,209 Нм

M6000=9550· 61,152/ 6000 =97,333 Нм

3.                Средняя скорость поршня.

Vсрх=333·10-7·S· nx; м/с

V500=333·10-7·80· 500 =1,332 м/с

V1000=333·10-7·80· 1000 =2,664 м/с

V2000=333·10-7·80· 2000=5,328 м/с

V3000=333·10-7·80· 3000=7,992 м/с

V4000=333·10-7·80· 4000=10,656 м/с

V5000=333·10-7·80· 5000 =13,32 м/с

V6000=333·10-7·80· 6000 =15,984 м/с

4.                Среднее эффективное давление цикла.

Pex=120· Nex / Vдв ·nx; МН/м2

P500=120·6,043 /1,60·500=0,907 МН/м2

P1000=120·12,821 /1,60·1000=0,962 МН/м2

P2000=120·27,492 /1,60·2000=1,031 МН/м2

P3000=120·41,837 /1,60·3000=1,046 МН/м2

P4000=120·53,679 /1,60·4000=1,006 МН/м2

P5000=120·60,843 /1,60·5000=0,913 МН/м2

P6000=120·61,152 /1,60·6000=0,764 МН/м2

5.                Среднее давление механических потерь.

Pmx=0.034+0.0113· Vсрх; МН/м2

P500=0.034+0.0113· 1,332=0.049 МН/м2

P1000=0.034+0.0113· 2,664=0.064 МН/м2

P2000=0.034+0.0113· 5,328=0.094 МН/м2

P3000=0.034+0.0113· 7,992=0.124 МН/м2

P4000=0.034+0.0113· 10,656=0.154 МН/м2

P5000=0.034+0.0113· 13,32=0.185 МН/м2

P6000=0.034+0.0113· 15,984=0.215 МН/м2

6.                Среднее индикаторное давление цикла.

Pix= Pex+ Pmx; МН/м2

P500= 0,907 + 0.049=0.956 МН/м2

P1000= 0,962 + 0.064=1.026 МН/м2

P2000= 1,031 + 0.094=1.125 МН/м2

P3000= 1,046 + 0.124=1.170 МН/м2

P4000= 1,006 + 0.154=1.161 МН/м2

P5000= 0,913 + 0.185=1.097 МН/м2

P6000= 0,764 + 0.215=0.979 МН/м2

7. Индикаторный крутящий момент.

Mix=79.59· Vдв · Pix; Нм

M500=79.59·1,60· 0.956=121,686 Нм

M1000=79.59·1,60· 1.026=130,617 Нм

M2000=79.59·1,60· 1.125=143,283 Нм

M3000=79.59·1,60· 1.170=149,022 Нм

M4000=79.59·1,60· 1.161=147,833 Нм

M5000=79.59·1,60· 1.097=139,716 Нм

M6000=79.59·1,60· 0.979= 124,672Нм

8.Удельный эффективный расход топлива.

qex=qeN·(1.55-1.55· nx/nN+(nx/nN)2); г/кВтч

q500=294·(1.55-1.55· 500/5550+(500/5550)2)=417,032 г/кВтч

q1000=294·(1.55-1.55· 1000/5550+(1000/5550)2)=383,137 г/кВтч

q2000=294·(1.55-1.55· 2000/5550+(2000/5550)2)=329,663 г/кВтч

q3000=294·(1.55-1.55· 3000/5550+(3000/5550)2)=295,278 г/кВтч

q4000=294·(1.55-1.55· 4000/5550+(4000/5550)2)=279,982 г/кВтч

q5000=294·(1.55-1.55· 5000/5550+(5000/5550)2)=283,776 г/кВтч

q6000=294·(1.55-1.55· 6000/5550+(6000/5550)2)=306,66 г/кВтч

9. Часовой расход топлива.

GTx=0.001· qex· Nex; кг/ч

G500=0.001· 417,032 · 6,043=2,520 кг/ч

G1000=0.001· 383,137 · 12,821=4,912 кг/ч

G2000=0.001· 329,663 · 27,492=9,063 кг/ч

G3000=0.001· 295,278 · 41,837=12,353 кг/ч

G4000=0.001· 279,982 · 53,679=15,029 кг/ч

G5000=0.001· 283,776 · 60,843=17,266 кг/ч

G6000=0.001· 306,66 · 61,152=18,753 кг/ч

10. Коэффициент избытка воздуха.

Lx=0.7 – 0.8

L500=0.7

L1000=0.7

L2000 – 6000 =0.8

11. Коэффициент наполнения цилиндров.

ƞVx=L0· Pex·Lx· qex/3600·P0;

ƞ500=14,95 · 0,907 ·0,7· 417,032 /3600·1,21=0,9081

ƞ1000=14,95 · 0,962 ·0,7· 383,137 /3600·1,21=0,885

ƞ2000=14,95 · 1,031 ·0,7· 329,663 /3600·1,21=0,817

ƞ3000=14,95 · 1,046 ·0,7· 295,278 /3600·1,21=0,742

ƞ4000=14,95 · 1,006 ·0,7· 279,982 /3600·1,21=0,677

ƞ5000=14,95 · 0,913 ·0,7· 283,776 /3600·1,21=0,622

ƞ6000=14,95 · 0,764 ·0,7· 306,66 /3600·1,21=0,563

Полученные данные группируем в таблицу.

Таблица 2: Расчётные данные.

Страницы: 1, 2