Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Сибирский государственный университет путей сообщения
Кафедра « Механизация путевых, погрузочно-разгрузочных и строительных работ »
Определение основных параметров двигателя внутреннего сгорания
Расчетно-графическое упражнение по дисциплине «Тепловые двигатели»
Пояснительная записка
ТД М312.00.00.00. ПЗ
Руководитель: доцент кафедры Разработал: студент гр.М-312
__________ Сырямин Ю.Н. ___________ Вансовский И.А.
(подпись) (подпись)
__________ __________
(дата проверки) (дата сдачи на проверку)
Краткая рецензия:
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
___________________________
(запись о допуске к защите)
___________________________ ___________________________
(оценка по результатам защиты) (подпись преподавателя)
2010
Содержание
1. Краткое описание процессов, происходящих в одном цикле двигателя внутрен него сгорания……………………….……………………………………………….......4
1.1 Процесс впуска…….....……………………………………..…………………..4
1.2 Процесс сжатия…………....………….……………………...............................4
1.3 Процесс сгорания и расширения………..…………………………..................4
1.4 Процесс выпуска……………………..…...………….………………………....5
2.Расчёт параметров одного цикла и построение индикаторной диаграммы………………………………………………………………....……………..6
3. Расчёт параметров кривошипно-шатунного механизма….….…………….…….9
4. Потсроение диаграммы фаз газораспределения………..…….……………..…..10
5. Расчёт и построение внешней характерестики ДВС…….…….…………..........11
6. Проектирование кривошипно-шатунного механизма…..…….…………...........12
Список использованных источников…………......….………………………..…….13
1 КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССОВ,ПРОХОДЯЩИХ В ОДНОМ ЦИКЛЕ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Выходные характеристики ДВС, а также его размеры и масса определяются в основном при расчете кривошипно-шатунного механизма с использованием законов термодинамики. Известно, что теоретические циклы отличаются от реальных наличием тепловых и механических потерь: на трение, насосных (при впуске и выпуске) на привод вспомогательных агрегатов. Это приводит к снижению эффективности превращения тепла от сгорания топлива в механическую работу. Рассмотрим действительный цикл работы четырехтактного ДВС по мере происходящих в нем процессов.
1.1 ПРОЦЕСС ВПУСКА
Основной задачей при впуске является наиболее полное заполнение цилиндра свежим зарядом. Ход поршня начинается по окончании хода выпуска, из-за этого в камере сгорания в это время находятся отработавшие газы при повышенной температуре Т=700 0С и давлении, превышающим атмосферное. Улучшению наполнения цилиндра и повышению мощности двигателя низкие значения таких факторов как: температуры цилиндра (хорошее охлаждение); давление остаточных газов; разрежения в цилиндре при впуске.
На последний фактор влияют в основном сопротивления во всасывающей системе. Поэтому необходимо работать при чистом фильтре и полированной внутренней поверхности коллектора. Давление при впуске может быть больше атмосферного только у двигателей с наддувом и составляет pa= 0,103…0,105 МПа.
1.2 ПРОЦЕСС СЖАТИЯ
К концу этого процесса давление в дизельном двигателе возрастает до pc=3,0…5,5МПа. Температура при этом повышается до 6000С,необходимое для воспламенения и сгорания.
В начале сжатия свежий заряд подогревается, заимствуя тепло от стенок цилиндра и днища поршня, а в конце тепло, появляющееся от сжатия заряда, отдается в систему охлаждения. Из-за теплообмена процесс является политропным:
PVn1 = const
Показатель политропы n1 постоянно меняется и зависит от частоты вращения коленвала nе, температуры Т, формы камеры сгорания, размеров цилиндра, интенсивности охлаждения и т.д. Для практических целей с целью упрощения расчетов n1 принимают постоянным, средним за процесс n1 =1,35…1,40 — дизельные ДВС.
1.3 ПРОЦЕСС СГОРАНИЯ И РАСШИРЕНИЯ
В конце такта сжатия до прихода поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ) происходит самовоспламенение топлива впрыскиваемого форсункой. При сгорании температура повышается до значений 1600… 20000С, а давление газов до pz= 6…8 МПа у дизельных ДВС. После прохода ВМТ начинается процесс расширения, при котором совершается полезная работа.
Процесс, как и в предыдущем такте, происходит при наличии теплообмена, он также описывается политропным законом, но с другим показателем политропы n2 .Он в расчетах принимается постоянным, средним за процесс. Значения n2 для дизелей колеблются в пределах 1,20… 1,28 .
В конце такта расширения температура снижается до Т=700… 10000С, а давление до pb= 0,25…0,40 МПа.
1.4 ПРОЦЕСС ВЫПУСКА
В первый период процесса при открытии выпускного клапана в момент, когда до прихода поршня в нижнюю мертвую точку (НМТ) остается примерно
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.