Двигатели автомобильно-транспортных средств

дипломная работа

2. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДВИГАТЕЛЯ И ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА

2.1 Выбор и обоснование конструктивных и эксплуатационных параметров

2.1.1 Тип двигателя

Так как прототипом проектируемого двигателя является серийно выпускаемый двигатель, то для снижения расходов на модернизацию производства, сохранения максимально возможной унификации с прототипом, оставляем карбюраторный двигатель как наиболее массовый для применения на легковых автомобилях. КБД имеют преимущества перед дизелями по массовым, скоростным и тяговым показателям, уровню шума и стоимости изготовления.

2.1.2 Степень сжатия

Для двигателей с искровым зажиганием =(611). Поскольку требуется обеспечить мощность проектируемого двигателя большей на 10% мощности прототипа, принимаем =8,4.

2.1.3 Отношение хода поршня к диаметру цилиндра

Для проектируемого двигателя отношение S/D принимаем равным 0,11/0,082.

2.1.4 Число и расположение цилиндров

Остаются неизменными, т.е. четыре цилиндра расположенных в ряд.

2.1.5 Частота вращения коленчатого вала

Для грузовых автомобилей с КБД n=(20006000) мин-1.Принимаем

n=2800 мин-1.

2.1.6 Способ смесеобразования и форма камеры сгорания

КБД является двигателем с внешним смесеобразованием. Камера сгорания должна обеспечить высокое наполнение цилиндра.

Эффективность протекания процесса сгорания (с наименьшей токсичностью продуктов сгорания и использования выделившейся теплоты), а также высокую степень очистки от отработавших газов и наполнение цилиндров свежим зарядом, оптимальную степень турбулизации на впуске и сжатии, возможность повышения степени сжатия при одновременном снижении склонности к детонационному горению, уменьшение длительности горения.

2.1.7 Коэффициент избытка воздуха

Для достижения максимальной мощности на номинальном режиме принимаем =0,89.

2.1.8 Вид и марка применяемого топлива

Применяем жидкое топливо нефтяного происхождения - бензин марки АИ-76, для обеспечения бездетонационного сгорания.

2.2 Выбор и обоснование исходных данных для теплового расчета

Давление окружающей среды Р0 - постоянная величина. Р0=0,090МПа.

Температура окружающей среды Т0 (атмосферного воздуха). Принимается среднее значение Т0=305 К.

Давление остаточных газов Рr, МПа, определяется давлением окружающей среды, в которую происходит выпуск отработавших газов и оборотами двигателя, ориентировочно определяется по зависимости

Температура остаточных газов Tr , К, для КБД изменяется в пределах 900 - 1100 К. При увеличении и - Тr снижается, а при увеличении n увеличивается. Принимаем Тr = 1100К.

Степень подогрева заряда на впуске Т=10 …20 К. При увеличении диаметра цилиндра D, увеличении n и - Т уменьшается. Принимаем Т=15К.

Коэффициент сопротивления С изменяется в пределах 2,5 - 4,0. Он учитывает падение скорости свежего заряда после входа его в цилиндр и гидравлические сопротивления впускной системы двигателя. Принимаем С = 2,5.

Средняя скорость воздуха в проходных сечениях впускных клапанов Wкл может достигать 150 м/с. Эта скорость зависит от диаметра впускного клапана и частоты вращения коленвала. При уменьшении диаметра впускного клапана и увеличении n, средняя скорость Wкл увеличивается. Она ориентировочно определяется по зависимости:

.

Показатель политропы сжатия (условный) n1=1,32 - 1,40. При повышении n увеличивается и n1; при повышении средней температуры процесса сжатия n1 - уменьшается; с уменьшением интенсивности охлаждения двигателя n1 - увеличивается; с уменьшением отношения поверхности охлаждения к объему цилиндра n1 - увеличивается. Учитывая все это принимаем n1=1,31.

Коэффициент эффективного теплоиспользования z=0,85 - 0,9 это параметр, учитывающий потери теплоты в процессе сгорания. Выбираем среднее значение z=0,89.

Показатель политропы расширения (условный) n2=1,23 - 1,30. Этот показатель зависит от режима работы двигателя, размеров цилиндра, способа охлаждения и т. д. Во всех случаях, когда увеличивается продолжительность догорания топлива, снижаются относительный теплообмен и утечки газов, n2 - уменьшается. Выбираем n2 =1,3.

Коэффициент полноты индикаторной диаграммы учитывает уменьшение теоретического среднего индикаторного давления вследствие отклонения действительного процесса от расчетного. Принимаем i=0.96.

Делись добром ;)