Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Проектирование двухцилиндрового бензинового двигателя

Работа №139663

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

машиностроение

Объем работы61
Год сдачи2023
Стоимость4650 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
22
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Аннотация
Введение 4
1 Изучение литературы для выявления перспективы применения
альтернативных топлив в гибридных силовых установках 5
1.1 Основные классификации гибридов 5
1.2 Причины развития гибридных силовых установок транспортных
средств 15
1.3 Современные технологии автомобильных гибридных силовых
агрегатов 16
2 Тепловой расчет проектируемого двигателя 22
2.1 Тепловой расчет двухцилиндрового двигателя при работе на
бензине 22
2.2 Тепловой расчет двухцилиндрового двигателя, работающего на
компримированном природном газе 27
3 Кинематический и динамический расчет кривошипно-шатунного
механизма двигателя 33
3.1 Кинематический расчет кривошипно-шатунного механизма
двигателя 33
3.2 Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма
двигателя 35
4 Анализ токсичности отработавших газов при работе
двухцилиндрового двигателя на компримированном природном газе и бензине 41
Заключение 52
Список используемых источников 54

Гибридные автомобили, по-видимому, обеспечивают лучшее решение проблемы выбросов и экономии топлива. Гибриды (как их называют) — это те, которые имеют более одного источника энергии. Эти транспортные средства могут использовать альтернативные источники энергии, такие как водород, биотопливо, электричество и т. д.
После того, как дизельный двигатель с непосредственным впрыском занял очень большую долю рынка, особенно в Европе, благодаря своим преимуществам в отношении расхода топлива, для бензинового двигателя было разработано большое количество технических разработок, направленных на снижение расхода топлива. В частности, бензиновый двигатель идеально подходит для гибридизации. В дополнение к снижению потерь на трение, оптимизация вспомогательных агрегатов, использование управления энергопотреблением и новых процессов сгорания, уменьшение размеров и непосредственный впрыск демонстрируют значительный потенциал экономии.
Два момента напрямую влияют на привод двигателя: выработка энергии в точках нагрузки с большей эффективностью и «уменьшение габаритов» при смещении точки нагрузки. Недостаток дополнительного веса во многом компенсируется положительным эффектом гибридных компонентов. «Уменьшение размеров» особенно эффективно, поскольку оно заменяет двигатель с большим рабочим объемом на двигатель с небольшим рабочим объемом, но высокой мощностью и хорошим крутящим моментом. Это относится прежде всего к бензиновому двигателю с непосредственным впрыском, так как расход топлива также значительно ниже. Чтобы получить необходимые ходовые качества, нужен соответствующий крутящий момент даже на низких скоростях.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


В бакалаврской работе проведен анализ влияния на рабочий процесс двухцилиндрового малолитражного ДВС перехода с бензина на компримированный природный газ. Получены основные выводы по работе:
1. Применение природного газа осложнено падением мощности из-за вытеснения части топлива при подаче газа во впускной коллектор, что привело к существенному снижению мощности около 15%.
2. В ходе стационарного моделирования в программном пакете WAVE Ricardo 17.1 была проведена оценка токсичности отработавших газов при работе на КПГ и на бензине, показано, что работа на КПГ существенно снижает токсичность по продуктам неполного сгорания.
Выводы по первому разделу
Обзор научных работ показал, что наиболее перспективными являются параллельные и комбинированные схемы приводов в гибридных автомобилях, так как наиболее простая схема с последовательной передачей энергии от двигателя внутреннего сгорания на генератор, а потом непосредственно на привод колес через электродвигатели, ограничена в своей реализации мощностью и габаритами таких электродвигателей. Что приводит нас к эффективной возможности использования таких транспортных средств только в условиях малых скоростей и низких ускорений. Для полноценной замены двигателя внутреннего сгорания на гибридную схему с сохранением всех динамических характеристик необходимо учитывать возможность непосредственной передачи крутящего момента от двигателя на трансмиссию.
Выводы по 2-му разделу
Проведенные расчеты показали снижение мощностных показателей примерно на 10% при переходе на газовое топливо, при этом эффективный коэффициент полезного действия увеличился на 5%. Это говорит об экономической целесообразности применения природного газа в малолитражных двигателях с искровым зажиганием. Единственная проблема — это необходимость приобретения достаточно дорогого газобаллонного оборудования, которое по сравнению с низкой стоимостью простого и дешевого двигателя вносит существенный вклад в его себестоимость.
Выводы по 3-му разделу
Переход на альтернативное топливо компримированный природный газ позволяет снизить нагрузки на кривошипно-шатунный механизм.
Выводы по 4-му разделу
В ходе стационарного моделирования была получена полная скоростная характеристика двигателя при работе на КПГ и на бензине.
Представленные результаты наглядно показывают, что применение компримированного природном газе позволяет снизить токсичность двигателя примерно на 40% по сравнению с двигателем на бензине, особенно это заметно по продуктам неполного сгорания.


1. Adnan N Ahmed, Zuhair H Obeid and Alauldinn H Jasim Experimental investigation for optimum compression ratio of single cylinder spark ignition engine / IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 454 (2018) 012003
2. Antriebskonzepte fur heute und morgen. Motorentechnische Zeitschrift MTZ, 09:630-631, 2013.
3. Helmut Eichlseder and Andreas Wimmer. Potential of IC-engines as minimum emission propulsion system. Atmospheric Environment, 37:5227­5236, 2003.
4. Lutz Eckstein, Rene G’obbels, and Roland Wohlecker. Benchmarking of the
Electric Vehicle Mitsubishi i-MiEV. ATZ worldwide, 12:48-53, 2011.
5. R.A.B. Semin. A Technical Review of Compressed Natural Gas as an Alternative Fuel for Internal Combustion Engines. Am. J. Engg. & Applied Sci, 1:302-311, 2008.
6. Wolfgang Warnecke, John Karanikas, Bruce Levell, Carl Mesters, J"org Adolf, Jens Schreckenberg Max Kofod, and Karsten Wildbrand. Natural Gas - A bridging tehcnology for future mobility? In 34. Internationales Wiener Motorensymposium, 25 - 26, April, 2013.
7. David Serrano and Bertrand Lecointe. Exploring the Potential of Dual Fuel Diesel-CNG Combustion for Passenger Car Engine. In Proceedings of the FISITA 2012 World Automotive Congress, Beijing, China, 27-30 November 2012.
8. Tobias Ott, Florian Zurbriggen, Christopher Onder, and Lino Guzzella. Cycle-averaged efficiency of hybrid electric vehicles. Institution of Mechanical Engineering Part D, Journal of Automobile Engineering, 227:78-86, 2012.
9. Tobias Ott, Christopher Onder, and Lino Guzzella. Hybrid-Electric Vehicle with Natural Gas-Diesel Engine. Energies, 6:3571-3592, 2013.
10. Norman Brinkman, Michael Wang, Trudy Weber, and Thomas Dar- lington. Well-to-Wheels Analysis of Advanced Fuel/Vehicle Systems - A North American Study of Energy Use, Greenhouse Gas Emissions, and Criteria Pollutant Emissions, 2005.
11. T. Ishiyama, J. Kang, Y. Ozawa, and T. Sako. Improvement of Per­formance and Reduction of Exhaust Emissions by Pilot-Fuel-Injection Control in a Lean-Burning Natural-Gas Dual-Fuel Engine. SAE International Journal of Fuels and Lubricants, 5:243-253, 2012.
12. Thorsten Schmidt, Christian Weiskirch, Stefan Lieske, and Holger Manz. Modern industrial engines emission calibration and engine man- agement. ATZ off highway, 9:24-35, 2010.
13. Bernhard Schneeweiss and Philipp Teiner. Hardware-in-the-Loop-
Simulation am Motorenprufstand fur realitatsnahe Emissions- und Verbrauchsanalysen. Automobiltechnische Zeitschrift ATZ, 5:76-79, 2010.
14. Gerhard Henning, Tobias Go"decke, and Angsar Damm. Neue Getriebe fu"r die neuen Kompakten. ATZ, 9:70-73, 2012.
15. Chasse and A. Sciaretta. Supervisory control of hybrid powertrains: An experimental benchmark of offline optimization and online energy management. Control Engineering Practice, 19:1253-1265, 2011....65


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ