Автор: Александр Головешкин, 24 Октября 2010 в 11:06, курсовая работа
Расчет действительного цикла двигателя
Задание
Задание 1
1. Расчет действительного цикла двигателя
1. Процесс впуска и газообмена
1.2. Процесс сжатия
1.3. Процесс сгорания
1.4. Процесс расширения и выпуска
Задание 2
1. Расчет индикаторных параметров рабочего цикла и построение индикаторной диаграммы
2. Построение индикаторной диаграммы
Задание 3
Задание 4
Задание 5
Общее время разгона tp
от скорости Vmin до Vmax
ровно сумме составляющих до времени разгона
∆ti и суммарному времени,
затраченному на переключение передач:
где tп
= 1 с - время переключения передачи; nкп
= 4 - кол-во ступеней, используемых при
разгоне.
Для
определения пути разгона используются
те же интервалы скоростей, которые
были выбраны для определения
времени разгона. При этом считается,
что в каждом интервале скоростей
происходит равномерное движение со
средней скоростью:
Путь,
пройденный автомобилем в этом интервале:
За
время переключения передач автомобиль
проходит некоторый путь, величина
которого:
где Vн
– скорость автомобиля в момент начала
переключения передач.
Пример
расчета:
Таблица 8
137,347-142,347 | 5 | 139,847 | 26,247 | 1416,098 | |
132,347-137,347 | 5 | 134,847 | 9,337 | 485,754 | |
127,347-132,347 | 5 | 129,847 | 5,983 | 299,703 | |
122,347-127,347 | 5 | 124,847 | 4,467 | 215,172 | |
117,347-122,347 | 5 | 119,847 | 3,608 | 166,801 | |
Sn, м | 32,864 | ||||
114,269-119,269 | 5 | 116,769 | 2,203 | 99,229 | |
109,269-114,269 | 5 | 111,769 | 1,845 | 79,559 | |
104,269-109,269 | 5 | 106,769 | 1,609 | 66,278 | |
99,269-104,269 | 5 | 101,769 | 1,438 | 56,465 | |
94,269-99,269 | 5 | 96,769 | 1,311 | 48,94 | |
89,269-94,269 | 5 | 91,769 | 1,214 | 42,967 | |
84,269-89,269 | 5 | 86,769 | 1,138 | 38,084 | |
Sn, м | 23,654 | ||||
81,033-86,033 | 5 | 83,533 | 0,932 | 30,029 | |
76,033-81,033 | 5 | 78,533 | 0,846 | 25,629 | |
71,033-76,033 | 5 | 73,533 | 0,783 | 22,219 | |
66,033-71,033 | 5 | 68,533 | 0,734 | 19,417 | |
61,033-66,033 | 5 | 63,533 | 0,696 | 17,07 |
Интервалы скоростей разгона, км/ч |
Sn, м | 17,188 | |||
59,717-62,717 | 3 | 61,217 | 0,643 | 9,107 | |
56,717-59,717 | 3 | 58,217 | 0,604 | 8,138 | |
53,717-56,717 | 3 | 55,217 | 0,573 | 7,324 | |
50,717-53,717 | 3 | 52,217 | 0,548 | 6,623 | |
47,717-50,717 | 3 | 49,217 | 0,528 | 6,01 | |
44,717-47,717 | 3 | 46,217 | 0,511 | 5,468 | |
41,717-44,717 | 3 | 43,217 | 0,498 | 4,985 | |
38,717-41,717 | 3 | 40,217 | 0,488 | 4,457 | |
35,717-38,717 | 3 | 37,217 | 0,481 | 4,145 | |
32,717-35,717 | 3 | 34,217 | 0,476 | 3,772 | |
29,717-32,717 | 3 | 31,217 | 0,473 | 3,421 | |
26,717-29,717 | 3 | 28,217 | 0,473 | 3,089 | |
23,717-26,717 | 3 | 25,217 | 0,475 | 2,771 | |
20,717-23,717 | 3 | 22,217 | 0,478 | 2,46 | |
17,717-20,717 | 3 | 19,217 | 0,484 | 2,155 | |
14,717-17,717 | 3 | 16,217 | 0,493 | 1,852 | |
11,717-14,717 | 3 | 13,217 | 0,505 | 1,544 | |
8,717-11,717 | 3 | 10,217 | 0,519 | 1,228 | |
5,717-8,717 | 3 | 7,217 | 0,538 | 0,898 | |
Параметры | Приращение скорости ∆V, км/ч | Средняя скорость движения автомобиля в интервале Vср, км/ч | Величина 1/jср интервала разгона, с2/м | ∆S – путь разгона, м |
Полный
путь разгона автомобиля от минимальной
Vmin до максимальной Vmax
скорости:
Топливной экономичностью автомобиля называют совокупность свойств, определяющих расходы топлива при выполнении автомобилем транспортной работы в различных условиях эксплуатации.
Топливная
экономичность автомобиля оценивается
двумя группами измерителей. К первой
группе относятся измерители топливной
экономичности подвижного состава.
Ко второй группе – измерители топливной
экономичности двигателя
Измерителями первой группы являются расход топлива в литрах на единицу пробега подвижного состава (путевой расход топлива) Qп, л/100 км, и расход топлива в граммах на единицу транспортной работы Qр, г/т ∙ км (пасс.-км).
Измерителями второй группы являются расход топлива в килограммах за час работы двигателя (часовой расход топлива) Gт, кг/ч, и удельный эффективный расход топлива в граммах на киловатт в час ge, г/(кВт ∙ ч).
Путевой
расход топлива:
где Q – общий расход топлива, л; S – пробег автомобиля, км.
Часовой
расход топлива:
где ρт – плотность топлива, кг/л; Т – время работы двигателя, ч.
Удельный
эффективный расход топлива:
Топливно-экономической
характеристикой автомобиля называется
зависимость путевого расхода топлива
от скорости при установившемся движении
по дорогам с различным
Топливно-экономическая характеристика позволяет определять расход топлива по известным значениям скорости движения и коэффициента сопротивления дороги. Она может быть построена для любой передачи. Однако ее обычно строят для высшей передачи.
Топливная
характеристика может быть построена
на основании экспериментальных
данных или расчетно-теоретическим
способом.
При
расчетно-теоретическом
где gN
= 260 г/(кВт ∙ ч) – удельный расход топлива
при максимальной мощности двигателя;
kω – коэффициент, учитывающий
изменение удельного расхода топлива
в зависимости от угловой скорости
коленчатого вала; kИ – коэффициент,
учитывающий изменение удельного расхода
топлива в зависимости от степени использования
мощности двигателя.
Таблица 9
Значение коэффициента kω в зависимости от соотношения ωe/ωN
ωe/ωN | 0,20 | 0,40 | 0,60 | 0,80 | 1,00 | 1,20 |
kω | 1,15 | 1,09 | 1,04 | 1,02 | 1,01 | 1,00 |
Таблица 10
Значение коэффициента kИ от степени использования мощности двигателя И
И | 0,55 | 0,45 | 0,41 | 0,40 | 0,42 | 0,49 | 0,55 | 0,45 | 0,41 |
kИ | 0,55 | 1,02 | 1,20 | 1,24 | 1,13 | 1,02 | 0,55 | 1,02 | 1,20 |
Величина
степени использования
Путевой
расход топлива при пробеге 100 км
равен:
где V – скорость автомобиля, км/ч; ηтр = 0,92 – КПД трансмиссии; ρт = 0,73 кг/л – плотность топлива.
Расчет и построение топливно-экономической характеристики выполняется для двух значений коэффициента сопротивления дороги ψ (заданного и ψ = 0,02).
Для
расчета выбрана первая передача.
Пример
расчета:
Таблица 11
Параметры | Единицы измерения | Текущие значения параметров | |||||
ne/nN | - | 0,20 | 0,40 | 0,60 | 0,80 | 1,00 | 1,20 |
ωe | 1/c | 43,98 | 87,96 | 131,95 | 175,93 | 219,91 | 263,89 |
V | км/ч | 2,73 | 5,47 | 8,20 | 10,94 | 13,67 | 16,40 |
kω | - | 1,15 | 1,04 | 1,01 | 1,01 | 1,04 | 1,09 |
Nт | кВт | 77329,73 | 191289,34 | 317458,90 | 431418,50 | 508748,24 | 525028,18 |
Nв | кВт | 3,03 | 24,21 | 81,72 | 193,72 | 378,35 | 653,79 |
Для сопротивления дороги ψ = 0,1 | |||||||
Nψ | кВт | 42911,58 | 85823,16 | 128734,74 | 171646,32 | 214557,89 | 257469,47 |
И | - | 0,55 | 0,45 | 0,41 | 0,40 | 0,42 | 0,49 |
kИ | - | 0,55 | 1,02 | 1,20 | 1,24 | 1,13 | 1,02 |
ge | г/(кВт·ч) | 136,17 | 228,09 | 262,79 | 269,96 | 254,09 | 239,78 |
Nj | кВт | 34415,13 | 105441,96 | 188642,44 | 259578,47 | 293811,99 | 266904,92 |
Qп | л/100 км | 558,21 | 1156,46 | 1474,17 | 1543,46 | 1370,51 | 1112,27 |
Для сопротивления дороги ψ = 0,02 | |||||||
Nψ | кВт | 8582,32 | 17164,63 | 25746,95 | 34329,26 | 42911,58 | 51493,89 |
И | - | 0,11 | 0,09 | 0,08 | 0,08 | 0,09 | 0,10 |
kИ | - | 2,11 | 2,11 | 2,11 | 2,11 | 2,11 | 2,11 |
ge | г/(кВт·ч) | 524,12 | 473,99 | 460,32 | 460,32 | 473,99 | 496,78 |
Nj | кВт | 68744,39 | 174100,49 | 291630,23 | 396895,53 | 465458,31 | 472880,49 |
Qп | л/100 км | 2148,55 | 2403,23 | 2582,20 | 2631,85 | 2556,63 | 2304,41 |