Внешняя скоростная характеристика двигателя курсовая

Тяговый расчёт автомобиля ВАЗ–2121

Расчет внешней скоростной характеристики двигателя. Определение минимальной частоты вращения коленчатого вала, крутящего момента двигателя. Расчет скорости движения автомобиля. Тяговая сила на ведущих колесах. Динамический фактор по сцеплению с дорогой.

Рубрика	Транспорт
Предмет	Транспорт
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Прислал(а)	mitya
Дата добавления	23.10.2014
Размер файла	238,1 K

посмотреть текст работы

скачать работу можно здесь

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Расчет внешней скоростной характеристики двигателя автомобиля. Определение скорости движения, времени и пути разгона машины. Расчет динамического фактора автомобиля. Определение крутящего момента двигателя и минимальной частоты вращения коленчатого вала.

курсовая работа [155,5 K], добавлен 23.06.2009

Расчёт мощности и частоты вращения коленчатого вала двигателя автомобиля. Подбор передаточных чисел коробки передач. Тяговый баланс автомобиля. Расчёт внешней скоростной характеристики двигателя. Построение динамической характеристики автомобиля.

курсовая работа [236,2 K], добавлен 12.02.2015

Методика расчета основных тягово-скоростных свойств автомобиля. Расчет внешней скоростной характеристики двигателя Урал-5323. Радиус качения колеса. Уравнение движения автомобиля. Частота вращения коленчатого вала. Расчет силы сопротивления воздуха.

курсовая работа [7,1 M], добавлен 19.06.2012

История завода «УАЗ». Геометрическая схема прототипа автомобиля УАЗ-452. Расчет мощности и частоты вращения коленчатого вала двигателя автомобиля и построение его универсальной динамической характеристики. Определение передаточных чисел коробки передач.

реферат [1,0 M], добавлен 14.11.2012

Внешняя скоростная характеристика двигателя. Определение скорости движения автомобиля, тяговых усилий на ведущих колесах, сил сопротивления качения и воздуха. Расчет сил сцепления колес с дорогой. Построение графиков тяговой и динамической характеристик.

курсовая работа [110,7 K], добавлен 07.12.2013

Построение внешней скоростной характеристики автомобильного двигателя. Тяговый баланс автомобиля. Динамический фактор автомобиля, характеристика его ускорений, времени и пути разгона. Топливно-экономическая характеристика автомобиля, мощностной баланс.

курсовая работа [276,2 K], добавлен 17.01.2010

Краткая история модели ЗиЛ-131, модификации автомобиля. Геометрическая схема и технические характеристики. Расчет мощности и частоты вращения коленчатого вала двигателя. Подбор передаточных чисел коробки передач. Экономическая характеристика автомобиля.

реферат [665,0 K], добавлен 14.11.2012

Расчетно-пояснительная записка

Расчетно-пояснительная записка выполнена на 24 страницах, в том числе 2 таблиц, 6 литературных источников.

Ключевые слова: бензиновый двигатель, автомобиль, тепловой расчет, индикаторная диаграмма, тепловой баланс двигателя, скоростная характеристика.

В курсовой работе выбраны основные конструктивные параметры бензинового двигателя для автомобиля Москвич-412. Путем теплового расчета определены параметры рабочего цикла, показатели топливной экономичности и удельные показатели и построена индикаторная диаграмма, определены составляющие теплового баланса. Рассчитана и построена теоретическая скоростная характеристика двигателя.

1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДВИГАТЕЛЯ.. 5

1.1 Выбор отношения радиуса кривошипа к длине шатуна. 5

1.2 Выбор размеров и числа цилиндров. 5

1.3 Выбор камеры сгорания, коэффициента избытка воздуха и степени сжатия. 6

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ЦИКЛА ДВИГАТЕЛЯ.. 7

2.1 Расчет индикаторных параметров четырехтактного двигателя. 7

2.2 Построение и анализ индикаторной диаграммы.. 10

2.3 Определение основных размеров двигателя, показателей топливной экономичности и КПД.. 12

3 ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ДВИГАТЕЛЯ.. 15

4 ПОСТРОЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ СКОРОСТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ.. 17

ВВЕДЕНИЕ

Современные поршневые двигатели внутреннего сгорания достигли высокой степени совершенства, продолжая тенденцию непрерывного роста удельных (литровой и поршневой) мощностей, снижения удельной материалоемкости, токсичности отработанных газов, снижения удельных расходов топлива и масел, повышения надежности и долговечности.

Читать еще: Двигатель tu5jp4 чип тюнинг

Анализ тенденций развития конструкций тракторов и автомобилей показывает большую перспективность применения поршневых двигателей в ближайшие 15…20 лет.

Важным элементом подготовки инженеров данного направления является выполнение курсовой работы.

Цель курсовой работы состоит в овладении методикой и навыками самостоятельного решения по проектированию и расчету автотракторных двигателей внутреннего сгорания на основе приобретенных знаний при изучении курса.

1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДВИГАТЕЛЯ

К основным параметрам двигателя относятся параметры, определяющие его габариты, предварительные удельные показатели и некоторые показатели рабочего процесса.

1.1 Выбор отношения радиуса кривошипа к длине шатуна

Для двигателя легкового автомобиля, у которого нет ограничений габаритных размеров по ширине и сравнительно низкая частота вращения коленчатого вала принимаем короткий шатун, у которого значение
l = R/l высокое (принимаем l = 0,28). Здесь R – радиус кривошипа, l – длина
шатуна.

1.2 Выбор размеров и числа цилиндров

Используя зависимость диаметра цилиндра от частоты вращения (D =
= f(nн)) для существующих моделей двигателей (рис. 1.1 [4]) выбираем как для карбюраторных двигателей легковых автомобилей D = 82 мм.

По отношению S/D = 0,854 как у двигателя УЗАМ-412 определяем ход поршня:

мм,

и ориентировочно – среднюю скорость поршня:

м/с.

Для определения числа цилиндров необходимо предварительно выбрать значение литровой мощности Nел по графикам (рис. 1.2 [4]). Для автомобильных двигателей при выбранном D = 82 мм выбираем по средней части диапазона Nел = 33 л. с./л = 24,3 кВт/л.

Определяем цилиндровую мощность

кВт,

где Vh – рабочий объем цилиндра, л; D и S – в дм.

При заданной эффективной мощности двигателя Nе. н = 53 кВт (72 л. с.) требуемое число цилиндров

i = Nе. н/Nц = 53/9,0 = 5,91.

Полученное значение i округляем до ближайшего целого числа i = 6.

После определения числа цилиндров уточняем значение литровой мощности по формуле:

кВт/л.

1.3 Выбор камеры сгорания, коэффициента избытка воздуха
и степени сжатия

Для заданного автомобильного двигателя выбираем плоскую камеру
сгорания.

Коэффициент избытка воздуха a для бензиновых двигателей принимаем a = 0,91, а степень сжатия e = 8,5.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ЦИКЛА ДВИГАТЕЛЯ

2.1 Расчет индикаторных параметров четырехтактного двигателя

Параметры окружающей среды и остаточных газов

Атмосферные условия, необходимые для последующих расчетов принимаем следующие: p0 = 0,1 МПа; Т0 = 293 К.

Давление остаточных газов принимаем pr = 1,15∙р0 = 0,115 МПа, температуру остаточных газов принимаем Tr = 1050 K.

Параметры рабочего тела

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива:

кг/кг топлива,

где C, H и O – весовая доля соответствующих компонентов. Для автомобильного бензина принимаем (C = 0,857; H = 0,133; O = 0);

кмоль/кг топлива,

где mB – масса 1 кмоля воздуха (mB = 28,96 кг/кмоль).

Количество свежего заряда

М1 = aL0 = 0,96×0,516 = 0,505 кмоль/кг топлива.

Помимо поступившего воздуха в цилиндре находятся остаточные газы, количество которых

Мr = graL0 = 0,050×0,96×0,516 = 0,025 кмоль/кг топлива,

где gr – коэффициент остаточных газов, который определяем по формуле:

Общее количество газов, находящихся в цилиндре в конце сжатия

Мс = aL0(1 + gr) = 0,96∙0,516∙(1 + 0,050) = 0,521 кмоль/кг топлива.

Общее количество продуктов сгорания

М2 = aL0 + H/4 + О/32 = 0,96×0,516 + 0,145/4 + 0/32 = 0,532 кмоль/кг топлива.

С учетом остаточных газов количество газов, находящихся в цилиндре в конце сгорания:

Мz = М2 + Мr = 0,532 + 0,025 = 0,557 кмоль/кг топлива.

Химический коэффициент молекулярного изменения горючей смеси

b0 = Mz/Mc = 0,557/0,521 = 1,070.

Определение параметров рабочего цикла

Давление pa и температура Ta в конце процесса впуска

Читать еще: Что участвует при запуске двигателя

pa = p0 – pa = 0,1 – 0,015 = 0,085 МПа,

где pa – величина потери давления на впуске, МПа.

МПа,

где b – коэффициент затухания скорости движения заряда в рассматриваемом сечении цилиндра; xвп – коэффициент сопротивления впускной системы (принимаем для бензиновых двигателей (b 2 + xвп) = 2,8); wвп – средняя скорость движения заряда в наименьшем сечении впускной системы (принимаем wвп =
= 95 м/с); ρ0 – плотность заряда на впуске ρ0 = p0×106/(RвT0) = 1,19 кг/м3.

Действительный коэффициент остаточных газов

где DT – подогрев свежего заряда (принимаем DT = 8 К).

Температура в конце впуска

К.

Давление pc и температура Тс в конце процесса сжатия

МПа;

К,

где n1 – показатель политропы сжатия, который принимаем n1 = 1,38.

Давление рz и температура Tz в конце сгорания (расчет процесса
сгорания).

Давление pz в конце сгорания

МПа,

Температура Tz определяется из уравнения

где – средняя мольная теплоёмкость продуктов сгорания жидкого топлива; mCv – средняя мольная теплоёмкость свежего заряда при постоянном объеме; xТ – коэффициент использования теплоты (для карбюраторных двигателей xТ = 0,85. 0,95); Hu – низшая теплота сгорания: для бензина Hu = 43900 кДж/кг; ΔHu – количество теплоты, потерянное вследствие неполноты сгорания топлива.

кДж/кг.

= 20,16 + 1,738×10-3Tc = 20,16 + 1,738∙10-3∙765,8 = 21,5 кДж/кмоль×град.

= (18,42 + 2,61a) + (15,4 + 13,83a)×10-4Tz кДж/кмоль×град;

Подставляя в уравнение сгорания значения средних мольных теплоемкостей, после преобразований получим квадратное уравнение:

К.

Давление pb и температура Тb в конце расширения.

Давление в конце расширения:

МПа,

где n2 – показатель политропы расширения (принимаем n2 = 1,25).

Температура в конце расширения

К.

После определения параметров в конце расширения выполняем оценку правильности выбора значения температуры отработавших газов, сделанной в начале теплового расчета, по формуле:

К.

что не превышает допустимых 5%. Поэтому принимаем, что тепловой расчет выполнен правильно.

2.2 Построение и анализ индикаторной диаграммы

Теоретическую индикаторную диаграмму строим в координатах p – V. Порядок ее построения следующий.

На оси абсцисс (лист 1 графической части) откладываем отрезок, длиной 10 мм, изображающий в каком-либо масштабе объем камеры сгорания Vc, этот отрезок принимаем за единицу. Дальше откладываем на оси абсцисс в принятом масштабе объемы

Vz = Vc = 10 мм;

Va = eVc = 8,5×10 = 85 мм;

Vh = Va – Vc = 85 – 10 = 75 мм.

Выбрав на оси ординат масштаб давлений mр = 0,044 МПа/мм, откладываем точки: p0, pк, pa, pc, pz, pb, pr; давление , первое из них соответствует точке Vc на оси абсцисс, второе – точке Vz.

Через точки и pz, pa, p0, pк, pr проводим прямые, параллельные оси абсцисс. Точки а и с соединяем политропой сжатия, а точки z и b – политропой расширения. Промежуточные значения этих кривых определяются из условия, что каждому значению Vx на оси абсцисс соответствуют следующие значения давлений

– для политропы сжатия;

– для политропы расширения.

Входящие в эти уравнения отношения объемов Va/Vx = Vb/Vx определяем по соотношению соответствующих отрезков на оси абсцисс. Приводим примеры расчетов для двух значений отношений отрезков

— для политропы сжатия:

МПа;

— для политропы расширения:

МПа;

МПа.

Результаты расчета политроп сжатия и расширения заносим в таблицу 1.

Таблица 1. Данные для построения индикаторной диаграммы

Расчет эксплуатационных свойств автомобиля на основе прототипа ВАЗ-2115

В курсовом проекте был осуществлен расчет эксплуатационных свойств автомобиля ВАЗ-2115.

Читать еще: Бензиновый двигатель звучит как дизель

В ходе выполнения курсовой работы были рассчитаны и получены следующие значения: требуемая мощность двигателя; внешняя скоростная характеристика двигателя; передаточные числа главной передачи, КПП и трансмиссии; динамическая характеристика автомобиля; ускорения автомобиля; мощностной баланс двигателя; топливно-экономические характеристики; путь и время разгона.

Также были построены графики: внешняя скоростная характеристика двигателя; динамическая характеристика автомобиля; график ускорений; мощностной баланс двигателя; топливно-экономическая характеристика.

Максимальная мощность – 74,1 кВт при оборотах коленчатого вала двигателя 5800 об/мин;
Максимальный крутящий момент – 134,4 Н-м;
Обороты при максимальном крутящем моменте – 3550 об/мин;
Расход топлива при 100 км/ч – 7,69 л/100 км;
Передаточное число главной передачи – 3,79;
Передаточное число первой передачи – 3,15;
Передаточное число второй передачи – 2,15;
Передаточное число третьей передачи – 1,46;
Передаточное число четвертой передачи – 1;
Передаточное число пятой передачи – 0,68;
Передаточное число заднего хода – 3,53.

Расчет эксплуатационных свойств автомобиля на основе прототипа ВАЗ-2115

Тяговый, топливно-экономический расчеты, мощностной баланс, график ускорений, динамический паспорт автомобиля

1. Расчёт параметров автомобиля 5

1.1. Исходные данные для расчета 5
1.2. Предельные параметры дорожных автомобилей 5
1.3. Определение полной массы автомобиля 6

2. Расчёт параметров двигателя и трансмиссии 7

2.1. Расчёт требуемой мощности автомобильного двигателя 7
2.2. Расчёт и построение внешней скоростной характеристики двигателя 8
2.3. Расчёт передаточных чисел агрегатов трансмиссии 10
2.3.1. Расчёт передаточного числа главной передачи 10
2.3.2. Расчёт передаточных чисел коробки передач 11
2.3.3. Расчёт передаточных чисел трансмиссии 12

3. Тяговый и топливно-экономический расчёты автомобиля 13

3.1. Расчёт и построение динамической характеристики автомобиля 13
3.2. Расчёт и построение графика ускорений автомобиля 19
3.3. Расчёт и построение мощностного баланса автомобиля 23
3.4. Расчёт и построение экономической характеристики автомобиля 29
3.5. Характеристики времени и пути разгона 37
3.5.1. Определение времени разгона 37
3.5.2. Определение пути разгона 39