МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ 

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 
 
 
 
 
 

Кафедра

“Двигатели  внутреннего сгорания” 
 
 
 

Группа 301466

«Тепловой и динамический расчет двигателя  Д-265»

 

Курсовая  работа

по дисциплине  “Автомобильные двигатели” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 

2010 

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ 

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 
 
 
 
 

Кафедра

“Двигатели  внутреннего сгорания” 

Группа 301466

“Тепловой и динамический расчет двигателя  Д-265”

 

Пояснительная записка к курсовой работе

по дисциплине  “Автомобильные двигатели” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                

     
 
 
 
 
 

2010 
 

Содержание

Введение 5

1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА ПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 6

2 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ДВИГАТЕЛЯ 7

2.1.Процесс наполнения 7

2.2. Процесс сжатия 8

2.3. Процесс сгорания 8

2.4 Процесс расширения 9

2.5.Процесс выпуска 10

2.6.Индикаторные показатели 10

2.7.Эффективные показатели 11

2.8. Размеры  двигателя 11

2.9. Сводная таблица результатов теплового расчета 12

2.10. Анализ полученных результатов 13

3 ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 14

3.1 Построение индикаторной диаграммы 17

3.2. Развертка индикаторной диаграммы в координатах  19

3.3. Построение диаграмм сил  20

3.4 Построение диаграммы суммарного крутящего момента 20

3.5 Построение внешней скоростной характеристики 21

4 СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ……………………………………………….22 

Заключение 24

Литература 25

 

Введение

 

     Тепловой  расчет двигателя служит для определения  параметров рабочего тела в цилиндре двигателя, а также оценочных показателей рабочего процесса, для оценки мощностных и экономических показателей, позволяющих оценить мощность и расход топлива.

     В основе методики расчета лежит метод В.И. Гриневецкого, в дальнейшем усовершенствованный Е.К. Мазингом, Н.Р. Брилингом, Б.С. Стечкиным и др.

       Проведение  теплового расчета позволяет  освоить связь между отдельными элементами рабочего цикла и получить представление о влиянии различных  факторов на показатели двигателя в  целом.

     Задачей динамического расчета является определение сил, действующих в механизмах преобразования энергии рабочего тела в механическую работу двигателя.

     В настоящей работе тепловой и динамический расчеты выполняются для режима номинальной мощности. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ  ДЛЯ ТЕПЛОВОГО  РАСЧЕТА ПОРШНЕВОГО  ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО  СГОРАНИЯ

 

Прототип  двигателя                                                           Д-265

Номинальная мощность                                                             150

Частота вращения коленчатого вала                                2200

Число цилиндров                                                                6Р         

Степень сжатия                                                                                           17   

Тактность                                                                            4

Коэффициент избытка воздуха                                         1,9

Отношение хода поршня к диаметру цилиндра         1,1

                                                     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ДВИГАТЕЛЯ

     2.1.Процесс  наполнения

     В результате данного процесса цилиндр двигателя (рабочая полость) наполняется свежим зарядом. Давление и температура окружающей среды принимаются: , .

     Принимаем для разрабатываемого двигателя низкий наддув. Тогда давление наддувочного воздуха принимается .

     Температура воздуха после нагнетателя определяется по следующей формуле:

     

     

     где n_k – показатель политропы сжатия воздуха в компрессоре. Принимается n_k = 1,40.

     Давление  остаточных газов в зависимости  от типа двигателя. . Принимаем  .

     Температура остаточных газов выбирается в зависимости  от типа двигателя с учетом того, что для дизельных двигателей она изменяется в пределах . Принимаем .

     В зависимости от типа двигателя температура подогрева свежего заряда . Принимаем .

       Давление в конце впуска

     

     

     Коэффициент остаточных газов

     

.

     Величина коэффициента остаточных газов для дизеля изменяется в пределах.

     Температура в конце впуска

.

      Величина для двигателей с турбонаддувом  находится в пределах .

     Коэффициент наполнения

. 

     2.2. Процесс сжатия

 

     Давление в конце сжатия

.

     Температура в конце сжатия

.

      В этих формулах - показатель политропы сжатия, который для автотракторных двигателей находится в пределах .

     2.3. Процесс сгорания

     Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг жидкого топлива

.

     Средний элементарный состав дизельного топлива принимают:

     

     Количество свежего заряда для дизельного двигателя

.

     Количество продуктов сгорания при работе двигателей на жидком топливе при

.

     Теоретический коэффициент молекулярного изменения

.

     Действительный коэффициент молекулярного изменения

.

     Величина μ для дизелей  изменяется в пределах .

     Низшую  теплоту сгорания дизельного  топлива  принимаем:

.

     Средняя мольная теплоемкость свежего заряда

. 

     Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания для дизелей

       Значения коэффициента использования теплоты при работе дизельного двигателя на номинальном режиме следующие . Принимаем .

     Максимальная температура сгорания подсчитывается по уравнению

   (2)

     Степень повышения давления

.

      Величину степени повышения давления для дизелей с неразделенными камерами сгорания  и объемным смесеобразованием выбирают в следующих пределах: . Принимаем .

     Решая совместно уравнения (1) и (2), находим :

,

.

      Величина теоретического максимального давления цикла и степень повышения давления:

     Действительное давление