Расчет автомобильного двигателя FIAT PALIO

Характеристика топлива, определение состава горючей смеси, оценка продуктов сгорания и анализ теплового расчета автомобильного двигателя FIAT PALIO. Описание кинематики и динамический расчет кривошипно-шатунного механизма. Оценка показателей двигателя.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

2

Курсовая работа

Расчет автомобильного двигателя FIAT PALIO

Содержание

1. Тепловой расчет

1.1 Задание на тепловой расчет

1.2 Топливо, состав горючей смеси и продуктов сгорания

1.3 Процесс впуска

1.4 Параметры окружающей среды и остаточные газы

1.5 Процесс сжатия

1.6 Процесс сгорания

1.7 Процесс расширения

1.8 Индикаторные показатели рабочего процесса

1.9 Эффективные показатели двигателя

1.10 Определение основных обобщенных параметров двигателя

1.11 Построение внешней скоростной характеристики

2. Кинематика кривошипно-шатунного механизма

2.1 Перемещение поршня

2.2 Скорость поршня

2.3 Ускорение поршня

3. Динамика кривошипно-шатунного механизма

3.1 Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма

3.2 Силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

расчет двигатель автомобиль fiat

1. Тепловой расчет

1.1 Задание на тепловой расчет

Произвести тепловой расчет четырехтактного бензинового двигателя, предназначенного для легкового автомобиля FIAT PALIO. Требуемая мощность не менее Ne_H = 65кВт, при частоте вращения коленчатого вала п_и = 6000 об/мин. Число цилиндров i = 4 с рядным расположением. Степень сжатия е = 9,5. Система охлаждения жидкостная закрытого типа. Расчет вести для режима номинальной мощности. Ход поршня 54,8 мм и диаметр поршня 76 мм.

По результатам теплового расчета определить среднее эффективное давление р_е; удельный эффективный расход топлива g_e: диаметр цилиндра D и ход поршня S; общий рабочий объем цилиндров двигателя V_Д; построить внешнюю скоростную характеристику двигателя.

1.2 Топливо, состав горючей смеси и продуктов сгорания

С учётом типа двигателя и его быстроходности, степени сжатия выбирается сорт топлива, и устанавливаются его основные свойства. Элементарный состав по весу, молекулярная масса топлива m_т, октановое число для двигателей с воспламенением от постороннего источника энергии.

Для данного автомобиля принимаем бензин АИ-95.

Паспорт качества табл.1

№	Наименование показателя	Норма по ГОСТ Р 51105-97
1	Октановое число по моторному методу	не менее 85,0
	по исследовательскому методу	не менее 95,0
2	Концентрация свинца, г дм3	не более 0,010
3	Концентрация фактических смол, мг/100см3 бензина	не более 5,0
4	Индукционный период бензина, мин	не менее 360
5	Массовая доля серы, %	не более 0,05
6	Объемная доля бензола, %	не более 5
7	Испытания на медной пластинке	выдерживает класс 1
8	Внешний вид	чистый, прозрачный
9	Плотность при t = 150С, кг/м3	в пределах 725 - 780
10	Давление насыщенных паров, кПа	мин 45/60 макс 80/95
11	Фрикционный состав:
	-температура начала перегонки, 0С	не ниже 35/не нормируется
	-10% перегоняется при температуре, 0С	не выше 70/60
	-50% перегоняется при температуре, 0С	не выше 115/105
	-90% перегоняется при температуре, 0С	не выше 185/170
	-температура конца кипения, 0С	не выше 215
	-остаток в колбе, %	не более 2
	-остаток и потери, %	не более 4
	Объем испарившегося бензина, % при температуре:
	- 700С мин	15
	макс	45/50
	- 1000С мин	40
	макс	70
	- 1800С мин	не менее 85
12	Индекс испаряемости	не более 1000/1200

С = 12,011 кДж/кг

Н = 1,00794 кДж/кг

О = 15,9994 кДж/кг

m_т ? 108,52 кДж/кг

Для определения низшей теплотворной способности топлива заданного элементарного состава воспользуемся формулой Д.И. Менделеева, кДж/кг: H_u = 33,91С + 125,6H - 2,51· 9Н.

H_u = 33,91·12,011 + 125,6·1,00794 - 2,51· 9·1,00794 = 511,12 кДж/кг.

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива, кмоль возд./кг топлива или кг возд./кг топлива:



или

.

кг возд./кг топлива.

Значение коэффициента избытка воздуха б на расчетном режиме принимается близким к единице.

б = 0,95

Количество горючей смеси для двигателей, работающих на бензине, при сгорании 1 кг топлива, кмоль гор. см. / кг топл:

.

кмоль гор. см. / кг топл.

При неполном сгорании топлива (б < 1) продукты сгорания с определенным допущением можно представить как смесь углекислого газа С0₂, окиси углерода СО, водяного пара Н₂0, свободного водорода Н₂ и азота N₂. Причем, отношение числа молей свободного водорода и окиси углерода К примерно постоянно для конкретного топлива и не зависит от б. Для бензина с отношением Н/С = 0,17 величина К = М_Н2 / М_СО может быть принята равной 0,5. Тогда для определения количества каждого из компонентов продуктов сгорания, отнесенного к 1кг топлива, можно использовать формулы:

;

;

;

;

.

Для наших значений получаем:

;

;

;

;

.

Общее количество продуктов сгорания:

.

М₂ = 0,884 + 0,117 + 0,446 + 0,058 + 6,34 = 7,845

1.3 Процесс впуска

Качество заполнения цилиндра свежим зарядом зависит от трех основных факторов: гидравлического сопротивления на впуске ДР, количества оставшихся в цилиндре от предыдущего цикла продуктов сгорания...