рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Построение индикаторной диаграммы исправного цилиндра.

Построение индикаторной диаграммы исправного цилиндра. - раздел Философия, ПРОВЕРОЧНЫЙ Расчет поршневого Двигателя внутреннего сгорания Индикаторная Диаграмма Двс Строится По Результатам Теплового Расчета Для Номи...

Индикаторная диаграмма ДВС строится по результатам теплового расчета для номинального режима работы двигателя. На рис. 2.6 и 2.7 приведены индикаторные диаграммы для бензинового двигателя и дизеля.

Масштабы диаграммы выбираются с таким расчетом, чтобы ее высота была в 1,2…1,7 раза больше ее основания.

Рекомендуемые масштабы:

- хода поршня: МS= 1; 1,5 или 2 мм в мм;

- давления газов: Мр = 0,02; 0,025; 0,04; 0,05; 0,07…0,1 МПа в мм.

Построение диаграммы может осуществляться как аналитическим, так и графическим методами. В данном пособии рассматривается аналитический метод как более удобный с точки зрения автоматизации расчетов с применением вычислительной техники.

Методика построения диаграммы следующая:

1. Определяются абсциссы характерных точек в выбранном масштабе, соответствующие:

а) рабочему объему цилиндра, мм: AB=S/МS;

б) объему камеры сгорания, мм: ОА=АВ/(e-1);

в) участку Z¢Z= ОА×(r-1), мм (прим.: для дизелей).

2. Определяются ординаты характерных точек в выбранном масштабе, соответствующие:

а) максимальной высоте диаграммы

- для бензиновых двигателей (точка z), мм: pzр;

- для дизелей (точка z¢), мм: pz¢р.

б) давлению в конце процесса впуска (точка а), мм: paр;

в) давлению в конце процесса сжатия (точка с), мм: pcр;

г) давлению в конце процесса расширения (точка b), мм: pbр;

д) давлению в конце процесса выпуска (точка r), мм: prр;

ж) давлению окружающей среды: p0р (для атмосферных ДВС) или pкр (для ДВС с наддувом)..

3. Определяются ординаты ряда точек политроп сжатия и расширения при заданных значениях абцисс по соответствующим уравнениям:

а) политропы сжатия ;

б) политропы расширения .

Для удобства расчета координат точек используют уравнения, учитывающие масштабы величин:

а) политропы сжатия:

(2.76)

б) политропы расширения:

(2.77)

Результаты расчетов координат точек заносят в таблицу 2.13: В данной таблице расстояние ОХ берется произвольным в интервале от ОА до ОВ, при этом расстояние ОХ для первой и десятой точек будут, соответственно, равны ОА и ОВ. Однако, для удобства расчета, расстояние ОХ до промежуточных точек – со второй по девятую, можно брать, увеличивая его на одинаковый интервал, который может быть найден из отношения расстояния между ОВ и ОА на число промежуточных точек – девять.

Таблица 2.13

№ точек ОХ, мм Политропа сжатия Политропа расширения
, мм ,МПа , мм , Мпа
ОА              
               
               
               
               
ОВ              

 

Следует отметить, что в таблице, приведено промежуточных точек – восемь, в качестве примера. Конечно, число промежуточных точек может быть значительно больше, что в свою очередь, позволит построить более плавные кривые политроп сжатия и расширения на индикаторной диаграмме.

4. На листе миллиметровой бумаги формата А4 в выбранных масштабах рисуются оси координат диаграммы, наносится шкалы величин: давления по оси ординат и перемещения поршня по оси абсцисс.

5. В построенной системе координат наносятся все характерные и промежуточные точки, координаты которых были определены по п.п. 1…3 данной методики.

6. Соединяем все точки политроп сжатия и расширения плавными кривыми, а характерные точки прямыми линиями как показано на рис. 5. Полученная индикаторная диаграмма является теоретической диаграммой ДВС.

7. Для получения действительной индикаторной диаграммы двигателя, необходимо осуществить скругление его теоретической диаграммы через дополнительные характерные точки, отражающие фазы газораспределения впускных и выпускных клапанов, фазы процесса воспламенения и сгорания топлива.

Если известны численные значения углов открытия и



 

 

 

закрытия клапанов, начального угла опережения зажигания, продолжительности фазы задержки воспламенения (например, из технической литературы), то абсциссы дополнительных характерных точек могут быть найдены из уравнения перемещения поршня:

(2.78)

где - критерий кинематического подобия КШМ, равный отношению радиуса кривошипа коленчатого вала к длине шатуна.

Ординаты этих точек находятся на пересечении их абсцисс с соответствующими участками теоретической индикаторной диаграммы.

Как правило, информация о фазах газораспределения и процесса воспламенения и сгорания топлива редко встречается в доступной технической литературе. Поэтому, скругление теоретической индикаторной диаграммы осуществляется на основании следующих соображений и расчетов.

Фазы газораспределения необходимо устанавливать с учетом получения хорошей очистки цилиндра от отработавших газов и обеспечения дозарядки в пределах, принятых в расчете. Кроме того, следует помнить, что в процессе сгорания топлива имеет место задержка воспламенения, а нарастание давления сгорания происходит в течение некоторого времени. При этом максимальное давление газов снижается из-за увеличения их объема, вызванного движением поршня от в.м.т. к н.м.т.

Для карбюраторных ДВС (nN»5600 мин-1):

- начало открытия впускного клапана (точка r') устанавливается за 18° до прихода поршня в в.м.т., а закрытие (точка а») – через 60° после прохода поршнем н.м.т.;

- начало открытия выпускного клапана (точка b') принимается за 55° до прихода поршня в н.м.т., а закрытие (точка а') – через 25° после прохода поршнем в.м.т.

- угол опережения зажигания q принимается равным 35°, а продолжительность периода задержки воспламенения - Dj1= 5°. Точка f расположена за 33°=40°-7° до в.м.т.

- действительное максимальное давление сгорания (точка pzд) принимается за 15° после в.м.т.

Для высокофорсированных ДВС со впрыском топлива (nN»7000 мин-1):

- начало открытия впускного клапана (точка r') устанавливается за 25° до прихода поршня в в.м.т., а закрытие (точка а») – через 70° после прохода поршнем н.м.т.;

- начало открытия выпускного клапана (точка b') принимается за 60° до прихода поршня в н.м.т., а закрытие (точка а') – через 30° после прохода поршнем в.м.т.

- угол опережения зажигания q принимается равным 40°, а продолжительность периода задержки воспламенения - Dj1= 7°. Точка f расположена за 33°=40°-7° до в.м.т.

- действительное максимальное давление сгорания (точка pzд) принимается за 15° после в.м.т.

Для дизелей:

- начало открытия впускного клапана (точка r¢) устанавливается за 25° до прихода поршня в в.м.т., а закрытие (точка а¢¢) – через 60° после прохода поршнем н.м.т.;

- начало открытия выпускного клапана (точка b') принимается за 60° до прихода поршня в н.м.т., а закрытие (точка а') – через 25° после прохода поршнем в.м.т.

- угол опережения впрыска топлива q принимается равным 20°, а продолжительность периода задержки воспламенения - Dj1= 8°. Точка f расположена за 14°=20°-8° до в.м.т.

Результаты расчетов сводятся в таблицу 2.14.

 

Таблица 2.14

Обозначение точек Положение точек (до в.м.т. или после н.м.т.) Расположение точек от в.м.т. (АХ), мм
       
       
       
       
f        
       
zд или z¢        

Проверка погрешности построения индикаторной диаграммы по величине среднего индикаторного давления:

(2.79)

где: - среднее индикаторное давление, определенное по графику индикаторной диаграммы, МПа;

F' – площадь диаграммы, соответствующая полезной (индикаторной) работе цикла, ограниченная между политропами расширения и сжатия, и границами хода поршня в цилиндре. Данная площадь может быть найдена путем построения диаграммы на листе миллиметровой бумаги формата А4 и подсчета миллиметровых клеток в рассматриваемой области диаграммы. Другой способ менее трудоемок, но предполагает знание основ работы со средой «AutоCad» или «Kompas». Процедура определения площади заключается в импорте сканированного рисунка индикаторной диаграммы в программную среду, например, «AutоCad» и выделении курсором мыши границ выбранной области диаграммы. Программа автоматически выдает значение площади.

Индикаторная диаграмма считается построенной правильно, если погрешность не превышает 1 %. Если погрешность превышает, то необходимо уменьшить или увеличить площадь диаграммы, путем корректировки скруглений.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ПРОВЕРОЧНЫЙ Расчет поршневого Двигателя внутреннего сгорания

Восточно Сибирский государственный технологический университет... Кафедра Автомобили...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Построение индикаторной диаграммы исправного цилиндра.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

ДвигателЯ внутреннего сгорания
    Автор: Гергенов С.М.     Учебное пособие к выполнению курсового проекта для студентов всех форм обучения направления по

ЗАДАНИЯ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
Задания к курсовому проекту выбираются у руководителя курсового проектирования из таблицы «Исходные данные к курсовому проекту» по последним двум цифрам шифра зачетной книжки студента. Поя

Топливо
а) Средний элементный состав и молекулярная масса топлив выбираются из нижеприведенной таблицы 2.1.   Таблица 2.1 Вид топлива

Параметры рабочего тела
а) Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива: - в объемных единицах, кмоль возд./кг. топл.

Параметры окружающей среды и остаточные газы.
а) Давление рк, (МПа) и температура Тк (К) окружающей среды: - для двигателей без наддува: рк = р0 = 0,1 МПа;

Процесс впуска.
а) Температура подогрева свежего заряда, °С: С целью получения хорошего наполнения двигателей на номинальных скоростных режимах принимается: - для карбюраторного двигателя

Процесс сжатия
a) Средний показатель адиабаты сжатия k1 определяется по номограмме, приведенной на рис. 2.3, по следующей методике. Например, для степени сжатия e=8,5 и температуры Т

Процесс сгорания.
а) Коэффициент молекулярного изменения горючей смеси или свежего заряда: (2.29) б)

Процессы расширения и выпуска.
а) Степень последующего расширения (прим.: для дизелей): (2.4

Индикаторные параметры действительного цикла
а) Теоретическое среднее индикаторное давление, МПа: - для бензиновых двигателей: (

Эффективные показатели двигателя.
а) Среднее давление механических потерь, МПа: - для бензиновых двигателей с числом цилиндров до шести и отношением S/D< 1:

Основные параметры цилиндра и двигателя.
а) Предварительный литраж, л: (2.65) б) Рабочий объем одного цилиндра, л:

Методика расчета
Тепловой расчет неисправного цилиндра ДВС ведется для случая неисправности, когда в цилиндре не происходит процесс сгорания топлива. Причинами такой неисправности могут быть: отсутствие или пропуск

Построение индикаторной диаграммы неисправного цилиндра.
Методика построения индикаторной диаграммы аналогична пункту 2.1.12, при этом необходимо учесть следующее: участки, соответствующие процессу сгорания топлива отсутствуют; ма

КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА
  а) Перемещение поршня, м: (3.1) б) Скорость поршня, м/с:

Сила давления газов
Определение силы давления газов Рг, действующей по оси цилиндра и приложенной к оси поршневого пальца, осуществляется графическим способом, предложенным проф. Ф.А. Бриксом. Суть метода з

Приведение масс частей КШМ
а) Масса поршневой группы, кг: mп=m¢п×Fп (4.2) б) Масса шатуна, кг: mш=m¢ш×F

Удельные суммарные силы
а) Удельная сила, сосредоточенная на оси поршневого пальца, МПа: (4.13) б) Удель

Силы, действующие на шатунную шейку коленчатого вала
Результирующая сила Rш.ш., действующая на шатунную шейку: (4.20) где

Суммарный крутящий момент исправного ДВС
а) Крутящий момент одного цилиндра, Н×м: Мкр.ц.= Т×r (4.22) где Т –тангенциальная сила, Н; r – радиус кривошипа, м. Результаты расчетов заносятся в

Суммарный крутящий момент неисправного ДВС.
Для неисправного ДВС расчет суммарного крутящего момента ведется аналогично предыдущему пункту 4.3.1 с учетом следующих рекомендаций: - по формуле (4.22) рассчитывается крутящий момент неи

И ХОДА ДВС
При определении суммарных сил, действующих в двигателе, было установлено, что крутящий момент представляет собой периодическую функцию угла поворота коленчатого вала. Неравномерность изменения сумм

РАСЧЕТ МАХОВИКА
Момент инерции маховика со сцеплением для автомобильного ДВС составляет 80 %…90 % от момента инерции J

Характеристики исправного ДВС
С достаточной степенью точности внешнюю скоростную характеристику можно построить по результатам теплового расчета, проведенного для одного режима работы двигателя - режима максимальной мощности, и

ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ КП
  Расчетная часть КП представляется в виде расчетно-пояснительной записки (РПЗ) на листах белой бумаги формата А4 в соответствии с требованиями, предъявляемыми к курсовым проектам. РП

Список источников информации
1. Автокаталог. Модели 1999 года. М.: За рулем, 1998, 384с. 2. Автомобильные двигатели/Под ред. М.С. Ховаха. М.: Машиностроение, 1977, 591 с. 3. Двигатели внутреннего сгорания. Ус

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги