📄Работа №198273
Тема: Дизельный двигатель 8Ч 12/12 Конвертированный на природный газ
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
автомобили и автомобильное хозяйство
Объем:
145 листов
Год:
2021
Просмотров:
30
4900
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 10
1. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ 12
1.1 Анализ основных параметров двигателя-прототипа 12
1.2. Выбор исходных данных на тепловой расчет 12
1.3 . Методика теплового расчета 13
1.3.1 . Расчет процесса впуска 13
1.3.2 Расчет процесса сжатия 14
1.3.3 Расчет процесса сгорания 15
1.3.4 Расчет процесса расширения 18
1.3.5 Определение индикаторных показателей цикла 20
1.3.6 Определение эффективных показателей двигателя 20
1.3.7 Определение основных размеров двигателя 21
1.4 Анализ результатов теплового расчета 23
1.5 Расчёт внешней скоростной характеристики дизеля КАМАЗ-740.10 . 24
2 . ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС 28
3 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ НА ЭВМ 30
3.1 Формирование исходных данных 30
3.2 Результаты теплового расчета на ЭВМ 31
3.3 Проверка результатов расчета условиям задания на курсовой проект 36
3.3.1 Среднее давление механических потерь надувного двигателя: . 36
3.3.2 Среднее эффективное давление цикла: 36
3.3.3 Эффективная мощность двигателя: 36
3.3.4 Расхождение по Nе с заданным значением составляет: 37
4 РАСЧЕТ КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА НА ЭВМ 384.1 Формирование исходных данных 38
4.1.1 Радиус кривошипа R 38
4.1.2 Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна λ 38
4.1.3 Обороты коленчатого вала n 38
4.1.4 Масса движущихся частей m1 38
4.2 Результаты расчета кривошипно-шатунного механизма на ЭВМ 40
5 КИНЕМАТИКА ПОРШНЯ 44
5.1 Перемещение поршня 44
5.2 Скорость поршня 44
5.3 Ускорение поршня 45
6 ДИНАМИКА ДВИГАТЕЛЯ 46
6.1 Силы, действующие в ДВС 46
6.2 Силы давления газов 46
6.3 Силы инерции 47
6.4 Суммарная сила и ее составляющие 47
7 . ПОЯСНЕНИЕ К ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ 49
7.1 Построение зависимостей, действующих в КШМ, в функции угла поворота коленчатого вала 49
7.2 Построение полярной диаграммы нагрузок на шатунную шейку 49
7.3 Построение полярной диаграммы нагрузок на шатунный подшипник
50
7.4 Построение диаграммы предполагаемого износа шатунной шейки ... 51
7.5 Построение полярной диаграммы нагрузок на коренную шейку 52
7.6 Построение полярной диаграммы нагрузок на коренной подшипник 52
8 УРАВНОВЕШИВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ 539 РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОЙ МАХОВОЙ МАССЫ
55
10 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ДЕТАЛЕЙ И МЕХАНИЗМОВ
57
10.1 Расчет поршня.
57
10.2 Расчет поршневого кольца.
60
10.3 Расчет поршневого пальца.
62
10.4 Расчет поршневой головки шатуна.
64
10.5 Расчет кривошипной головки шатуна
69
10.6 Расчет стержня шатуна
70
10.7 Расчет шатунного болта
73
10.8 Расчет коленчатого вала
75
10.9 Расчет коренной шейки
77
10.10 Расчет шатунной шейки
78
10.11 Расчет щеки
83
11. РАСЧЁТ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ
87
11.1 Расчет пружины клапана
92
11.2 Расчет распределительного вала
97
12 РАСЧЁТ КОРПУСА ДВИГАТЕЛЯ
99
12.1 Блок цилиндров
99
12.2 Гильза цилиндра
99
12.3 Головка блока цилиндров
100
12.4 Шпильки головки блока
100
13. РАСЧЁТ СИСТЕМЫ ПОДАЧИ ТОПЛИВА
103
13.1 Форсунка
104
14. РАСЧЁТ СИСТЕМЫ СМАЗКИ
106
14.1 Масляный радиатор
10714.2 Расчет коренного подшипника дизеля
107
15 РАСЧЁТ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ
110
15.1 Расчет жидкостного насоса
110
15.2 Расчет жидкостного радиатора
110
15.3 Расчет вентилятора
112
16 Специальная часть
111
16.1 Газовые двигателя
111
16.2 Расчётное-экспериментальное исследование дизеля конвертирован-
ного на газ
116
Библиографический список…………………………………………………..
Приложения 1 (тепловой расчет двигателя на ЭВМ)………………………
Приложение 2 (тепловой расчет двигателя на ЭВМ)……………………… Приложение 3 (расчет кривошипно-шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания………………………………………………………………..
Чертежно-техническая документация……………………………………..
ВВЕДЕНИЕ 10
1. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ 12
1.1 Анализ основных параметров двигателя-прототипа 12
1.2. Выбор исходных данных на тепловой расчет 12
1.3 . Методика теплового расчета 13
1.3.1 . Расчет процесса впуска 13
1.3.2 Расчет процесса сжатия 14
1.3.3 Расчет процесса сгорания 15
1.3.4 Расчет процесса расширения 18
1.3.5 Определение индикаторных показателей цикла 20
1.3.6 Определение эффективных показателей двигателя 20
1.3.7 Определение основных размеров двигателя 21
1.4 Анализ результатов теплового расчета 23
1.5 Расчёт внешней скоростной характеристики дизеля КАМАЗ-740.10 . 24
2 . ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС 28
3 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ НА ЭВМ 30
3.1 Формирование исходных данных 30
3.2 Результаты теплового расчета на ЭВМ 31
3.3 Проверка результатов расчета условиям задания на курсовой проект 36
3.3.1 Среднее давление механических потерь надувного двигателя: . 36
3.3.2 Среднее эффективное давление цикла: 36
3.3.3 Эффективная мощность двигателя: 36
3.3.4 Расхождение по Nе с заданным значением составляет: 37
4 РАСЧЕТ КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА НА ЭВМ 384.1 Формирование исходных данных 38
4.1.1 Радиус кривошипа R 38
4.1.2 Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна λ 38
4.1.3 Обороты коленчатого вала n 38
4.1.4 Масса движущихся частей m1 38
4.2 Результаты расчета кривошипно-шатунного механизма на ЭВМ 40
5 КИНЕМАТИКА ПОРШНЯ 44
5.1 Перемещение поршня 44
5.2 Скорость поршня 44
5.3 Ускорение поршня 45
6 ДИНАМИКА ДВИГАТЕЛЯ 46
6.1 Силы, действующие в ДВС 46
6.2 Силы давления газов 46
6.3 Силы инерции 47
6.4 Суммарная сила и ее составляющие 47
7 . ПОЯСНЕНИЕ К ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ 49
7.1 Построение зависимостей, действующих в КШМ, в функции угла поворота коленчатого вала 49
7.2 Построение полярной диаграммы нагрузок на шатунную шейку 49
7.3 Построение полярной диаграммы нагрузок на шатунный подшипник
50
7.4 Построение диаграммы предполагаемого износа шатунной шейки ... 51
7.5 Построение полярной диаграммы нагрузок на коренную шейку 52
7.6 Построение полярной диаграммы нагрузок на коренной подшипник 52
8 УРАВНОВЕШИВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ 539 РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОЙ МАХОВОЙ МАССЫ
55
10 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ДЕТАЛЕЙ И МЕХАНИЗМОВ
57
10.1 Расчет поршня.
57
10.2 Расчет поршневого кольца.
60
10.3 Расчет поршневого пальца.
62
10.4 Расчет поршневой головки шатуна.
64
10.5 Расчет кривошипной головки шатуна
69
10.6 Расчет стержня шатуна
70
10.7 Расчет шатунного болта
73
10.8 Расчет коленчатого вала
75
10.9 Расчет коренной шейки
77
10.10 Расчет шатунной шейки
78
10.11 Расчет щеки
83
11. РАСЧЁТ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ
87
11.1 Расчет пружины клапана
92
11.2 Расчет распределительного вала
97
12 РАСЧЁТ КОРПУСА ДВИГАТЕЛЯ
99
12.1 Блок цилиндров
99
12.2 Гильза цилиндра
99
12.3 Головка блока цилиндров
100
12.4 Шпильки головки блока
100
13. РАСЧЁТ СИСТЕМЫ ПОДАЧИ ТОПЛИВА
103
13.1 Форсунка
104
14. РАСЧЁТ СИСТЕМЫ СМАЗКИ
106
14.1 Масляный радиатор
10714.2 Расчет коренного подшипника дизеля
107
15 РАСЧЁТ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ
110
15.1 Расчет жидкостного насоса
110
15.2 Расчет жидкостного радиатора
110
15.3 Расчет вентилятора
112
16 Специальная часть
111
16.1 Газовые двигателя
111
16.2 Расчётное-экспериментальное исследование дизеля конвертирован-
ного на газ
116
Библиографический список…………………………………………………..
Приложения 1 (тепловой расчет двигателя на ЭВМ)………………………
Приложение 2 (тепловой расчет двигателя на ЭВМ)……………………… Приложение 3 (расчет кривошипно-шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания………………………………………………………………..
Чертежно-техническая документация……………………………………..
📖 Введение
Двигатели автомобилей и тракторов, представляющие основу мобильного обеспечения производства России и стран СНГ, являются одним из источников загрязнения окружающей среды и потребителями моторных нефтяных топлив. Так автотранспорт в странах СНГ потребляет в год около 60 млн. тонн топлива.
Необходимо иметь в виду, что все тракторные и комбайновые двигателя, а также большинство двигателей, используемых на грузовых автомобилях – дизели. В связи с тем, что дизели, кроме определённого экологического преимущества (меньшая эквивалентная токсичность по сравнению с бензиновыми двигателями), имеют высокую топливную экономичность (на 20…25%), этот тип ДВС необходимо рассматривать как наиболее перспективный практически во всех отраслях хозяйства.
Россия имеет большие запасы нефти и газа, из которых производится углеводородное топливо (бензин, пропан-бутановые смеси и прочие). По обоснованным прогнозам в ближайшее десятилетие уровень добычи нефти не увеличится. К тому же запасы нефти невосполнимы, а значит ими нужно пользоваться бережно: нефть – это смазочные масла, синтетические материалы, ароматические соединения и др. На принципиально новый уровень ставится борьба с токсичными выбросами двигателя в атмосферу, а также задачи по снижению шума и вибрации в процессе эксплуатации.
Не менее важное направление автомобильной промышленности – это освоение альтернативных видов топлива. А с уменьшением запаса природных ресурсов, а именно нефти, эта задача выходит на первый план. Анализ передовых направлений научных исследований, проведённых за рубежом и в странах СНГ, посвящённых данной проблеме, позволяет сделать вывод, что для практической реализации в двигателях транспортных средств, и в первую очередь в дизелях, возможно использование таких видов топлив, как природный газ и метиловый спирт (метанол), которые имеют не нефтяное происхо-ждение и могут существенно улучшить эксплуатационные показатели дизелей и при этом расширить ресурсы моторного топлива.
К двигателям внутреннего сгорания, в частности к дизельным, в настоящее время, в мировом сообществе предъявляются жёсткие требования по снижению токсичности. Существуют жёсткие нормированные требования токсичности продуктов сгорания, которые с каждым годом ужесточаются. Российские производители автомобильных двигателей также ведут работы по снижению токсичности, что связано со стремлением конкурентоспособности на мировом рынке.
В последние годы количество автомобилей и автобусов, автопогрузчиков, тракторов, использующих в качестве топлива компримированный природный газ (КПГ) и сжиженный газ, резко увеличивалось. Перевод на КПГ коснулся автомобилей с дизелями. Такой перевод обеспечивает владельцу экономию за счет меньшей стоимости газа, а двигатели легко поддаются модернизации при переводе на газ. Кроме этого автомобиль, работающий на газе менее токсичен, чем обычный. На сегодняшний день в отдельных странах количество автомобилей, работающих на газе, достигает нескольких сотен тысяч, и число их постоянно увеличивается.
Россия имеет огромный потенциал запасов природного газа, состоящего в основном из метана. По прогнозам уровень добычи газа к 2010 году увеличится в 1,5 раза. Огромным преимуществом природного газа по сравнению с нефтепродуктами является его более низкая стоимость и экологическая безопасность продуктов сгорания. В качестве топлива, а так же при хранении и транспортировке он может применяться как в жидком, так и в газообразном состоянии.
Необходимо иметь в виду, что все тракторные и комбайновые двигателя, а также большинство двигателей, используемых на грузовых автомобилях – дизели. В связи с тем, что дизели, кроме определённого экологического преимущества (меньшая эквивалентная токсичность по сравнению с бензиновыми двигателями), имеют высокую топливную экономичность (на 20…25%), этот тип ДВС необходимо рассматривать как наиболее перспективный практически во всех отраслях хозяйства.
Россия имеет большие запасы нефти и газа, из которых производится углеводородное топливо (бензин, пропан-бутановые смеси и прочие). По обоснованным прогнозам в ближайшее десятилетие уровень добычи нефти не увеличится. К тому же запасы нефти невосполнимы, а значит ими нужно пользоваться бережно: нефть – это смазочные масла, синтетические материалы, ароматические соединения и др. На принципиально новый уровень ставится борьба с токсичными выбросами двигателя в атмосферу, а также задачи по снижению шума и вибрации в процессе эксплуатации.
Не менее важное направление автомобильной промышленности – это освоение альтернативных видов топлива. А с уменьшением запаса природных ресурсов, а именно нефти, эта задача выходит на первый план. Анализ передовых направлений научных исследований, проведённых за рубежом и в странах СНГ, посвящённых данной проблеме, позволяет сделать вывод, что для практической реализации в двигателях транспортных средств, и в первую очередь в дизелях, возможно использование таких видов топлив, как природный газ и метиловый спирт (метанол), которые имеют не нефтяное происхо-ждение и могут существенно улучшить эксплуатационные показатели дизелей и при этом расширить ресурсы моторного топлива.
К двигателям внутреннего сгорания, в частности к дизельным, в настоящее время, в мировом сообществе предъявляются жёсткие требования по снижению токсичности. Существуют жёсткие нормированные требования токсичности продуктов сгорания, которые с каждым годом ужесточаются. Российские производители автомобильных двигателей также ведут работы по снижению токсичности, что связано со стремлением конкурентоспособности на мировом рынке.
В последние годы количество автомобилей и автобусов, автопогрузчиков, тракторов, использующих в качестве топлива компримированный природный газ (КПГ) и сжиженный газ, резко увеличивалось. Перевод на КПГ коснулся автомобилей с дизелями. Такой перевод обеспечивает владельцу экономию за счет меньшей стоимости газа, а двигатели легко поддаются модернизации при переводе на газ. Кроме этого автомобиль, работающий на газе менее токсичен, чем обычный. На сегодняшний день в отдельных странах количество автомобилей, работающих на газе, достигает нескольких сотен тысяч, и число их постоянно увеличивается.
Россия имеет огромный потенциал запасов природного газа, состоящего в основном из метана. По прогнозам уровень добычи газа к 2010 году увеличится в 1,5 раза. Огромным преимуществом природного газа по сравнению с нефтепродуктами является его более низкая стоимость и экологическая безопасность продуктов сгорания. В качестве топлива, а так же при хранении и транспортировке он может применяться как в жидком, так и в газообразном состоянии.
✅ Заключение
Таким образом, проведенные исследования позволяют утверждать, что тазовый двигатель при прочих равных условиях испытывает больше термических нагрузок, чем базовый дизель.
В настоящее время исследование локального теплообмена в газовых двигателях становится все более актуальным в связи с увеличением их доли на автомобильном рынке. Основной недостаток конвертированного на природный газ двигателя — снижение мощности по сравнению с мощностью базового двигателя (независимо от того, какой двигатель используется в качестве базового — дизель или бензиновый) — может быть компенсирован применением наддува. Исследования, проведенные А.С. Хачияном и другими при конвертировании дизелей без наддува на природный газ с внешним смесеобразованием, показали, что на режимах полной нагрузки для обеспечения требуемой мощности возникает необходимость регулировать двигатель при таких значениях коэффициента избытка воздуха, при которых наблюдается максимальный выброс оксидов азота. Однако для соблюдения законодательных норм требуется снижение мощности до значений, обеспечиваемых при
= 1.5-1,6. Так как это не желательно, по этому решением проблемы может стать создание газового двигателя с наддувом.
Действительно, удачное сочетание турбо надува и высоких давлений непосредственного впрыскивания топлива обеспечило значительное повышение удельной мощности и удельного крутившего момента и приведённого ктому, что в настоявшее время в Западной Европе почти 50 % легковых автомобилей оснащены дизелями. В будущем не исключено появление аналогичных тенденций на рынке газовых двигателей. Очевидно также, что решение задан локально теплообмена теплонапряженного состояния форсированных наддувом двигателей, в которых применяется в качестве моторного топлива природный газ, становится так же обязательным, как и при конвертировании серийного двигателя на природный газ.
В настоящее время исследование локального теплообмена в газовых двигателях становится все более актуальным в связи с увеличением их доли на автомобильном рынке. Основной недостаток конвертированного на природный газ двигателя — снижение мощности по сравнению с мощностью базового двигателя (независимо от того, какой двигатель используется в качестве базового — дизель или бензиновый) — может быть компенсирован применением наддува. Исследования, проведенные А.С. Хачияном и другими при конвертировании дизелей без наддува на природный газ с внешним смесеобразованием, показали, что на режимах полной нагрузки для обеспечения требуемой мощности возникает необходимость регулировать двигатель при таких значениях коэффициента избытка воздуха, при которых наблюдается максимальный выброс оксидов азота. Однако для соблюдения законодательных норм требуется снижение мощности до значений, обеспечиваемых при
= 1.5-1,6. Так как это не желательно, по этому решением проблемы может стать создание газового двигателя с наддувом.
Действительно, удачное сочетание турбо надува и высоких давлений непосредственного впрыскивания топлива обеспечило значительное повышение удельной мощности и удельного крутившего момента и приведённого ктому, что в настоявшее время в Западной Европе почти 50 % легковых автомобилей оснащены дизелями. В будущем не исключено появление аналогичных тенденций на рынке газовых двигателей. Очевидно также, что решение задан локально теплообмена теплонапряженного состояния форсированных наддувом двигателей, в которых применяется в качестве моторного топлива природный газ, становится так же обязательным, как и при конвертировании серийного двигателя на природный газ.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.