Автокөлік қозғалтқыштарын жетілдіру және дамыту бағытындағы негізгі мәселелері:

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 15 бет
Таңдаулыға:

МАЗМҰНЫ

Кіріспе . . . …3

1. Жылу есебі……. . . . 5

1. 1. Жанармай таңдау… . . . . . . 5

1. 2. Жұмыс денесінің параметрлері…. . . . 5

1. 3. Қоршаған орта параметрлері және қалдық газдар. … . . . 6

2. Қозғалтқыш жұмысының нақты циклдерін есептеу . . . 7

2. 1. Сору процессі . . . . … . . . 7

2. 2. Сығылу процессі . . . . . . 9

2. 3. Жану процессі . . . . . . 11

2. 4. Кеңею және шығару процесі… . . . ……… . . . 14

3. Жұмыс циклнің индикаторлы параметрлері. …. …… . . . 15

4. Қозғалтқыштың тиімді көрсеткіштері . . . … . . . 16

5. Қозғалтқыштың және цилиндрдін негізгі параметрлері . . . 17

6. Индикаторлы диаграмма тұрғызу . . . . . . 19

7. Қорытынды . . . . . . . 24

Пайдаланған әдебиеттер тізімі . . . ……. . 25

Қосымша

КІРІСПЕ

Автокөлік шаруашылығының материалдық өнеркәсібіндегі өркендеу, келекшекте автокөлік транспортындағы жүк айналымының өсуі автокөлік парктерінің сандық жағынан өсуді ғана емес, автокөліктерді пайдалануды айтарлықтай жақсартуды да қарастырады.

Автокөлік қозғалтқыштарын жетілдіру және дамыту бағытындағы негізгі мәселелері: үнемді қозғалтқыштарды пайдалануды кеңейту, жүк автокөліктері үшін оларды жасау және пайдалану құнын төмендету болып табылады. Қозғалтқыштардың атмосфераға уландырғыш қалдықтарды тастауын азайту мәселесі принципті жаңа деңгейге қойылып отыр. Сонымен бірге қозғалтқыштың жұмыс істеу шуын төмендету мәселелері қойылады. Бұл мәселелерді орындау автокөлік қозғалтқыштарын жасау және пайдалану мамандарынан терең теориялық білімді, конструкцияларды және автотракторлы іштен жанғыш қозғалтқыштарын есептеуді талап етеді.

Тапсырма

Сегіз цилиндрлі бензинді қозғалтқыштың жылу, динамикалық және беріктік есептерін орындау.

Қалыпты қуат Ne = 206 кВт.

Айналу жиілігі n = 7250 мин ^-1 .

Сығу дәрежесі ε = 11.

Цилиндрдің саны i = 8.

Ауаның қатынас коэффициенті α = 0, 91.

Қозғалтқыш прототипі AUDI A8 BFL.

1. Жылу есебі

1. 1. Жанармай таңдау

Берілген ε = 11 сығу дәрежесіне сәйкес АИ-95 маркалы бензинді қолдануға болады. Жанармайдың орташа қарапайым құрамы және молекулярлық массасы:

Жанармайдың төменгі жану жылуы:

, [1. 1]

мұнда жанармай бірлігінің жану өнімдеріндегі су буының мөлшері.

1. 2. Жұмыс денесінің параметрлері

Жанармайдың 1кг мөлшері жану үшін қажетті ауаның теориялық мәні:

; [1. 2]

мұнда - жанармайдың 1кг мөлшері жану үшін кмольдегі ауаның қажетті теориялық мөлшері;

0, 208 - 1 кмоль ауадағы оттегінің көлемдік құрамы.

; [1. 3]

мұнда - 1 кг жанармай жану үшін қажетті ауаның кг дағы теориялық мөлшері;

0, 23 -1 кг ауадағы оттегінің массалық құрамы.

Жанғыш қоспаның мөлшері :

, [1. 4]

болғанда:

Толық емес жанармай жану өнiмдерiнiң жеке компоненттерiнiң саны:

; [1. 5]

; [1. 6]

; [1. 7]

; [1. 8]

; [1. 9]

Толық емес жанармай жану өнiмдерiнiң жалпы санын есептеймiз:

; [1. 10]

Equation. 3

1. 3. Қоршаған орта параметрлері және қалдық газдар

Қозғалтқыштың үрлеусіз жұмыс кезіндегі қоршаған орта қысымы және температурасы

Сығу дәрежесі Equation. 3 тұрақты мәнде болып, Equation. 3 болғанда жылдамдық режимі ұлғаюымен бірге қалдық газдар температурасы iс жүзiнде сызықты өседi, бірақ қоспаны байыту кезінде кемиді. Қалдық газдар темпертурасы деп қабылданады.

Есептелінетін қозғалтқыштың шығарушы трактысының конструктивтік рәсімделуі кезінде газ бөлу фазасын кеңейту және кедергiні төмендету есебiнен жылдам номиналды режимінде:

. [1. 11]

алуға болады.

2. Қозғалтқыш жұмысының нақты циклдерін есептеу

2. 1. Сору процессі

Сору процессі кезеңінде қозғалтқыш цилиндрінің жаңғыш қоспаға толуы жүзеге асады. Қозғалтқыштың сору процессі кезінде қысымның өзгеруі 1. 1 суретте көрсетілген.

1. 1 - сурет Төрттактылы қозғалтқыштың сору процессі кезіндегі қысымның өзгеруі.

Жаңа зарядты жылыту температурасы. Жылдам номинальды режимдегі қозғалтқыштың жақсы толуын алу мақсатында мәні қабылданады

Сору кезіндегі зарядтың тығыздығын анықтаймыз:

, [1. 12]

мұнда R _B -ауаның газдық меншікті тұрақтысы.

мұнда R=8315 Дж/(кмоль град) - универсалды газ тұрақтысы.

Сору кезіндегі қозғалтқыш қысымының жоғалуы:

Equation. 3, [1. 13]

мұнда Equation. 3 - сору жүйесінің кедергісі есебінен қысымның жоғалуы және цилиндрдегі зарядтың қозғалыс жылдамдығының сөнуі.

Equation. 3 -қарастырылып отырған цилиндр тілігіндегі зарядтың қозғалыс жылдамдығының сөну коэффициенті;

-сору жүйесінің кедергі коэффициенті.

- сору жүйесінің ең кіші тілігіндегі зарядтың орташа қозғалыс жылдамдығы.

= 2. 5 және =80 м/c мәндері қозғалтқыштың жылдамдық режимімен сәйкестендіріліп және сору жүйесіндегі гидравликалық кедергілерді есептей отырып қабылданған.

Сору соңындағы қысымды анықтайық:

; [1. 14]

Қалдық газдар коэффициентін есептейміз:

, [1. 15]

мұнда - зарядталу алдынғы коэффициент;

-тазарту коэффициенті .

Сору тактысының соңындағы қозғалтқыш цилиндріндегі жылу балансының теңдеуінен сору тактысының соңындағы температура анықталады:

; [1. 16]

Equation. 3

Толу коэффициентін мына формула бойынша анықтаймыз:

; [1. 17]

2. 2 Сығылу процессі

Сығылу процессі кезінде қозғалтқыш цилиндрінде жұмыс денесінің температурасы және қысымы ұлғаяды, бұл жанармайдың сенімді тұтану және тиімді жануын қамтамасыз етеді. Сығылу процессі кезіндегі қысымның өзгеруі 1. 2-суретте көрсетілген. Іс жүзінде термодинамикалық қатынастарға бағынбайтын сығылу нақты жағдайларда күрделі заңдылықтарда жүреді, өйткені бұл процесстегі температура және қысымның өзгеруіне жылусыйымдылықтың өзгеруімен қатар температурасы да байланысты болады .

1. 2 -сурет. Сығылу процессіндегі қысымның өзгеруі

Бензинді қозғалтқыштың номинальды режим жұмысы кезіндегі сығылу политропиясының Equation. 3 көрсеткішінің мәнін Equation. 3 -ға қатысты былай табамыз:

Equation. 3 [1. 18]

және болғанда номограмма бойынша 25-сурет /1, с. 48/ Equation. 3 мәнін табамыз.

Equation. 3 .

Сығылу соңындағы қысым және температураны мына теңдеу бойынша анықтаймыз:

; [1. 19]

; [1. 20]

Сығылу соңындағы орташа мольдік жылусыйымдылық:

а) ауаның

, [1. 21]

мұнда

б) қалдық газдардың

7-кесте бойынша анықталады /1, c. 18/ интерполяция әдісімен

в) жұмыстық қоспа

; [1. 22]

2. 3 Жану процессі

Жану процессі - жанармай жану есебінен бөлінетін жылу жұмыс денесінің ішкі энергиясын көбейтуге және механикалық жұмыс орыдауға кететін қозғалтқыштың жұмыс циклнің негізгі процессі. Автокөлік және тракторлы қозғалтқыштардың термодинамикалық есептеулерін жеңілдету мақсатында, V=const және P=const болғанда, қозғалтқыштағы жану процессі сығылудан тұтанады деп алынады, яғни аралас жылулық жеткізілген цикл бойынша (1. 3 суреттегі және түзулері) .

1. 3 -сурет. Бензинді қозғалтқыштағы жану процессіндегі қысым өзгерісі

Бензинді қозғалтқыштағы жаңа қоспаның молекулярлық өзгеріс коэффициентін мына формула бойынша анықтаймыз:

; [1. 23]

Жұмыстық қоспаның молекулярлық өзгеріс коэффициентін анықтау формуласы:

; [1. 24]

Жанармай жануының химиялық толықсыздығынан жоғалған жылу мөлшері:

; [1. 25]

Жұмыстық қоспаның жану жылуын анықтаймыз:

Equation. 3 ; [1. 26]

Жану өнімінің орташа мольдік жылусыйымдылығы

; [1. 27]

Айналу жиілігі мен жүктеуді төмендету кезінде жылуды пайдалану коэффициентінің мөлшері кемиді.

n=7250 айн/мин болғанда жылуды пайдалану коэффициентінің мөлшері ξ _Z =0, 94.

Жану процессі соңындағы температура :

; [1. 28]

Теориялық жанудағы максимальды жану қысымы :

; [1. 29]

Жанудағы нақты максимальды қысым:

; [1. 30]

Карбюраторлы қозғалтқыштағы жану процесіндегі қысымның өзгеру мысалы 1. 3 суретте көрсетілген .

Қысымның жоғарылау дәрежесі:

; [1. 31]

2. 4 Кеңею және шығару процесі

Кеңею процесі орындалу кезінде жанармайдың жылулық энергиясының механикалық энергияға айналуы жүреді.

Кеңею процесі кезіндегі қысымның өзгеруі 1. 4(а) суретте көрсетілген.

қисықтары қозғалтқыштағы цилиндрдің кеңею процесі кезінде қысымның нақты өзгеруін схемалық көрсетеді. Қазіргі қозғалтқыштарда кеңею күрделі заңдылық бойынша жүреді: газдар және қоршайтын қабырғалар арасындағы жылу алмасуына бағынышты, жанармайдың жану және диссоциаланған өнімдердің қайта орнына келуі, газдардың тығыз емес орындардан шығып кетуі. Кеңею процесі нақты циклде политропаға тұрақты көрсеткішті политропа арқылы өтетінін шартты санайды.

Қозғалтқыштың цилиндрнен шығару процесі кезінде қалдық газдар шығып кетеді.

Қозғалтқыштың цилиндрнен үрлеусіз шығару процесі 1. 4(б) суретте көрсетілген. Қазіргі қозғалтқыштарда шығару клапандарының ашылуы н. м. т. ға дейін 56 градуста ашылады.

Шығару клапандарының жабылуы в. м. т. ден кейін 20 градуста жабылады. Бұл цилиндрден жоғары жылдамдықпен шығып келе жаткан газдың эжекциондық қасиеті арқылы цилиндрді тазалау сапасын арттырады.

К ₂ кеңею адиабатасының орташа көрсеткіші номограмма бойынша анықталады (29-сурет) .

ε=11; α=0, 91; Т _Z =2857. 71 К болғанда К ₂ =1, 2557

Кеңею политропасының орташа көрсеткіші n ₂ адиабатаның орташа көрсеткіші n ₂ =1, 255 бойынша бағаланады.

Кеңею процесі соңындағы қысым және температура:

; [1. 32]

; [1. 33]

а) б)

1. 4- сурет. Бензинді қозғалтқыштың кеңею (а) және шығару процестері кезіндегі қысымның өзгеруі.

Қалдық газдардың алдын ала қабылданған температурасын тексеру:

; [1. 34]

3. Жұмыс циклнің индикаторлы параметрлері

Іштен жану қозғалтқышының жұмыс циклі орташа индикаторлы қысыммен, индикаторлы қуат және индикаторлы п. ә. к. сипатталады.

Теориялық орташа индикаторлы қысым:

; [1. 35]

Орташа индикаторлы қысымды анықтаймызлим по формуле (95) /// //ы/:

, [1. 36]

мұнда - диаграмманың толық коэффициенті.

Индикаторлы П. Ә. К. ті табамыз:

; [1. 37]

Жанармайдың индикаторлы салыстырмалы шығыны:

; [1. 38]

4. Қозғалтқыштың тиімді көрсеткіштері

Қозғалтқыштың жұмысын сипаттайтын көрсеткіштер индикаторлардан әртүрлі механикалық кедергілерден өту және сору мен шығару процестерін орындауға кеткен пайдалы жұмыстың қажетті шығындарымен ерекшеленеді.

Әр түрлі кедергілерді өтуге кеткен шығындарды механикалық шығын мөлшерімен немесе цилиндрдің жұмыс көлемінің бірлігіне келтірілген механикалық шығын қуатына сәйкестендірілген жұмыс мөлшерімен бағалайды

Орташа қысым р _м мен сипатталатын механикалық шығындарды алдын ала есептеу кезінде, поршеннің орташа жылдамдығына сызықты бағыныштылық бойынша анықтауға болады.

Цилиндр саны 8 болған және S/D<1 қатынастағы карбюраторлы қозғалтқыштың механикалық шығынының орташа қысымы:

; [1. 39]

Мұнда - поршеньнің алдын ала қабылданған орташа жылдамдығы.

Орташа тиімді қысымды және механикалық П. Ә. К. мына формулалар бойынша анықтаймыз:

; [1. 40]

; [1. 41]

Жанармайдың тиімді П. Ә. К. және тиімді меншікті шығынын анықтаймыз:

; [1. 42]

; [1. 43]

5. Қозғалтқыштың және цилиндрдің негізгі параметрлері

Иінді біліктің тиімді қуаты, айналу жиілігі және тиімді қысымы бойынша қозғалтқыштың литрлік сыйымдылығын анықтаймыз:

Equation. 3 ; [1. 44]

Цилиндрдің жұмыс ауданын анықтаймыз:

Equation. 3 ; [1. 45]

Поршень жүрісін S = 82. 4мм прототипі секілді қабылдаймыз, сонда поршень диаметрін анықтаймыз:

; [1. 46]

D=84 мм. деп қабылдаймыз

Қозғалтқыштың негізгі параметрлері мен көрсеткіштерін біржола қабылданған D және S мәндер бойынша анықтаймыз.

Қозғалтқыш литрлік сыйымдылығы:

Equation. 3 ; [1. 47]

Поршень ауданы:

Equation. 3 ; [1. 48]

Поршеньнің орташа қуатын табамыз:

Equation. 3 ; [1. 49]

Тиімді қуат:

Equation. 3 ; [1. 50]

Тиімді айналу моментін есептейміз:

; [1. 51]

Жанармайдың сағаттық шығынын есептейміз:

Equation. 3 ; [1. 52]

Литрлік қуат анықталады:

Equation. 3 ; [1. 53]

6. Индикаторлы диаграмма тұрғызу

Индикаторлық диаграмма цилиндрдегі поршеннің жүрісіне байланысты қысымның өзгерісін көрсетеді. Диаграмманы тұрғызу үшін поршеннің жүру және қысымының масштабтарын таңдаймыз.

Поршеннің жүру масштабы μ _s = 1 мм хода/мм.

Қысым масштабы μ _p = 0, 05 мПа/мм.

Индикаторлы диаграмма есебін ЖЭСМ көмегімен жүргіземіз. Индикаторлы диаграммадағы жуықтаулары келесі түрде жүзеге асады.

Теориялық алғанда газ таратудың ұтымды фазаларын таңдау мүмкін емес және оны қозғалтқышты сынау кезінде ғана пайда болуы мүмкін. Онда газ тарату фазаларын прототип бойынша жоспарлап отырған қозғалтқыштың жылдамдық режиміне жақын прототипті есепке ала отырып орнатамыз. Газ таратудың келесі фазаларын қабылдаймыз:

-сору клапанының ашылуының басы (т. г ^’ ) - 30° п. к. в. в. м. т-ға дейін

-сору клапанының толық жабылуы (т. а") - 70° п. к. в. н. м. т. дан кейін

-шығару клапанының ашылуының басы (т. в) - 70°п. к. в. н. м. т. -ға дейін

-шығару клапанының толық жабылуы (т. а) - 30° . к. в. в. м. т. -ден кейін

-жанармай шашыратуының озу бұрышы (т. с) - 13° .

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.