Определение номинальной эксплуатационной массы автомобиля

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Введение

Цель расчёта – определение по исходным данным необходимой массы автомобиля, мощность двигателя, показателей рабочего цикла, работы, размеров, кинематики и динамики двигателя, обеспечивающих получение динамических показателей автомобиля по типажу, удовлетворяющих эксплуатационным условиям.

Исходные данные

Тип автомобиля: легковой.

Грузоподъёмность: 400.

Колёсная схема: 4*2.

Прототип трансмиссии: ВАЗ-2107.

Максимальный коэффициент нагрузки Г=1,2.

Максимальная скорость на высшей передаче: 150 км/ч.

Сопротивление дороги при движении на высшей передаче: Ψ=0,02.

Максимальное сопротивление пути на первой передаче: Ψ_max_г=D_max=0,15.

Двигатель: бензиновый.

Номинальная частота вращения: 5900 мин ^-1.

Число цилиндров: 4

Ширина колеи задних колёс: 1,3 м.

Габаритная высота: 1,4 м.

Тяговый расчёт двигателя

Определение номинальной эксплуатационной массы автомобиля

Собственная масса автомобиля [2]:

m ₀ = m _г/η_г=400·0,9=444 кг, (1.1)

где m_г – номинальная грузоподъемность, m_г=400 кг;

η_г – коэффициент грузоподъёмности η_г=0,9 [2].

Полная масса гружёного автомобиля:

m_a =(m ₀+75)·Г=(444+75) ·1,2=623 кг, (1.2)

где Г – коэффициент грузоподъемности (Г =1,2);

75 – масса водителя, кг [2].

Определение номинальной мощности двигателя

Номинальная мощность двигателя автомобиля:

N _н=(ψ_v· m_a·g· V_max+K · F·V³_max/13)/3600·η_тр=

=0,02·623·9,81·150+0,35·1,8 ·150³/13)/3600·0,85=60 кВт, (1.3)

где ψ_v – сопротивление дороги при движении на высшей передаче;

g – ускорение свободного падения;

V_max – максимальная скорость движения на высшей передаче;

K – коэффициент обтекаемости, для легкового автомобиля принимаем K=0,35 [2];

η_тр – КПД трансмиссии, для колёсной схемы 4К2, η_тр=0,85;

F – площадь лобовой поверхности, м²;

F = B · H =1,3 ·1,4 =1,8 м², (1.4)

где B – ширина, м;

H – габаритная высота, м.

Процесс сжатия поэтому

Давление Р_с и температура поэтому Т_с в конце сжатия определяется поэтому по уравнениям политропического процесса.

При поэтому проектировании двигателя показатель политропы сжатия поэтому принимается по прототипу или определяется поэтому по формуле В.А. Петрова поэтому [1]:

n ₁ = 1,41- 100 / n =1,41-100 / 5900=1,39 мин^-1 , (1.8)

где n поэтому – частота вращения коленчатого вала, мин поэтому^-1, n=5900 мин^-1)

Принимаем n 1 поэтому =1,39 мин^-1

Давление в конце сжатия поэтому:

, (1.9)

Температура в поэтому конце сжатия

, (1.10)

Процесс сгорания поэтому

Число молей продуктов сгорания поэтому 1 кг топлива (кмоль/кг) при поэтому α<1

М=α·L₀+Н/4+О/32+0,21·L0 поэтому=0,85·0,52+0,15/4+0/32+0,21·0,52=

=0,588 кмоль/кг, (1.17)

Количество газов поэтому, находящихся в цилиндре в поэтому конце сгорания, с учётом остаточных поэтому газов [2]:

М _z = М + М _r =0,588+0,027=0,615 кмоль поэтому/кг. (1.18)

Коэффициент молекулярного изменения поэтому свежей смеси [2]:

μ₀ = М _z / М _c =0,615/0,468=1,31, (1.19)

Коэффициент поэтому молекулярного изменения рабочей смеси [2]:

μ=(μ₀ + γ_r)/(1 + γ_r) =(1,31+0,06)/(1+0,06)=1,30, (1.20)

Средняя поэтому молярная теплоёмкость при постоянном давлении поэтому для продуктов сгорания топлива карбюраторного поэтому двигателя (при α<1) [2]:

mC_vz =(18,4+2,6·α)+(15,5+13,8·α)·10^-4·Т_z =

=(18,4+2,6·0,85)+(15,5+13,8·0,85)·10^-4·Тz поэтому =0,00272·Т_z+20,61, (1.21)

Количество теплоты, потерянное вследствие поэтому химической неполноты сгорания:

ΔQ _н = 11950·(1–α)·L ₀ =119950·(1–0,85)·0,52=9351,4 кДж поэтому/кг (1.22)

Принимаем коэффициент использования поэтому теплоты при сгорании в карбюраторном поэтому двигателе ξ=0,85. Тогда количество теплоты передаваемой поэтому газом на участке cz при поэтому сгорании1 кг топлива:

Q = ξ ·(Q н поэтому – ΔQ _н) = 0,85·(43930–9351,4) = 29391,8 кДж/кг, (1.23)

где Q _н – низшая поэтому удельная теплота сгорания 1 кг топлива поэтому, Q _н=43930 кДж/кг;

ξ – коэффициент поэтому использования теплоты (ξ=0,85);

Температура в конце поэтому сгорания в карбюраторном двигателе определяется поэтому по уравнению [2]:

Q/Мс + mCvc поэтому·Тс = μ·mCvz·Тz , (1.24)

При поэтому подстановке всех членов в уравнение поэтому в зависимости от типа двигателя поэтому получается квадратное уравнение, решая которое поэтому относительно Т _z можно найти корни поэтому, один из которых и поэтому есть температура конца сгорания

29391,8/0,468 + 21,50·772 = 1,30·(0,00272·Тz поэтому+20,61) ·Тz ,

79367,6= 26,699·Тz + 0,0035·Тz2,

0,0035·Тz2 поэтому + 26,699·Тz – 79367,6= 0.

Принимаем поэтому температуру конца сгорания T_z ₁= К поэтому.

Максимальное давление в конце поэтому сгорания (теоретическое) в карбюраторных двигателях поэтому:

Рz = μ·Тz·Pc / Тс поэтому= 1,30·2284·1,56/772 = 5,98 МПа, (1.25)

Процесс расширения

Давление поэтому в конце процесса расширения:

(1.26)

где ε - степень сжатия поэтому, ε=7,5 [3].

n ₂ – показатель политропы расширения поэтому (для карбюраторных двигателей n ₂=1,35).

Температура поэтому в конце процесса расширения:

(1.27)

Расчёт маховик а

Расчёт маховика поэтому сводится к определению момента инерции поэтому J_m, массы m_м и основных поэтому его размеров.

Момент инерции Jm поэтому (Н·м·с²) маховика определяется поэтому из условия обеспечения требуемой неравномерности поэтому вращения коленвала

J_m = 0,8·L_изб / δ·ω², (2.10)

где поэтому δ – коэффициент неравномерности хода (0,01);

ω = (π·n_н) / 30 – угловая поэтому скорость вращения, с^-1;

L_изб – избыточная поэтому работа (Н·м) тангенциальной силы поэтому, определяемая по площади Fизб поэтому (рисунок 1.5)

L_изб = F_изб·μ , (2.11)

где Fизб поэтому – избыточная площадь участка, мм²;

μ – масштаб поэтому площадки, Н·м / мм²; μ = μ_р· μ_α ;

μ_α – масштаб поэтому шкалы длины окружности центра шатунной поэтому шейки, Н / мм;

μ_р – масштаб шкалы поэтому тангенциальной силы, Н / мм.

μ_р = 0,5 Н поэтому / мм,

μ_α = (π·r) / S = (3,14·0,0425) / 0,085= 1,57 м/мм поэтому,

μ = 0,5·1,57 = 0,785 (Н·м)/мм.

Lизб поэтому = 540·0,785 = 423,9 Н·м.

I_m = 0,8·423,9 / 0,01·618² = 0,09 Н·м поэтому·с² .

Диаметр маховика

Dcp поэтому = (2…3) ·S, (2.12)

где S – ход поршня поэтому, м.

D_cp = 3·0,085= 0,255 м.

Масса поэтому маховика (кг) определяется из условия поэтому равновесия равенства махового момента (кг поэтому·м²) четырём моментам инерции поэтому маховика

m_м = 4·I_м / D²_cp (2.13)

mм поэтому = 4·0,09/ 0,255² = 5,5 кг.

Заключение

Курсовая работа «Тепловой поэтому и динамический расчет ДВС автомобиля поэтому» выполнена в соответствии с поэтому заданием на основе методической и поэтому учебной технической литературы.

Выполнен тепловой поэтому расчёт двигателя и определены его поэтому основные параметры: мощность, давления и поэтому температуры рабочих циклов и основные поэтому размеры двигателя. Выполнен динамический расчёт поэтому двигателя, определены удельные силы инерции поэтому возвратно-поступательно движущихся масс. Построены поэтому диаграммы: индикаторная, суммарных и тангенциальных поэтому усилий. Рассчитан маховик, подобран его поэтому диаметр и масса.

Получены навыки поэтому расчета и опыт оформления материалов поэтому по расчёту ДВС автомобиля.

Список литературы

1. Колчин А.И., Демидов В.П. Расчёт автомобильных и тракторных двигателей. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 2002. – 496 с.

2. Методические указания к курсовой работе по курсу «Тракторы и автомобили». 12-е издание, переработанное и дополненное. Омск – 2006 г.

3. Николаенко А.В. Теория, конструкция и расчет автотракторных двигателей. – М.: Ко-лос, 1992.