Двигатель на альтернативном топливе мощностью 200 кВт
|
Введение 5
1. Обоснование проектируемого двигателя и выбор аналогов 7
2. Тепловой расчет двигателя 10
2.1 Выбор недостающих данных 10
2.2 Результаты теплового расчета 11
2.3. Выводы 11
3. Кинематический и динамический расчеты двигателя 18
3.1. Кинематический расчёт 18
3.2. Динамический расчёт 19
3.3 Выводы 30
4. Уравновешивание двигателя 31
5. Расчет на прочность поршневой группы 32
5.1. Прочностной расчет поршня 33
5.2. Прочностной расчет поршневых колец 36
5.3. Прочностной расчет поршневого пальца 38
5.4. Вывод по расчету на прочность 41
6. Описание конструкции двигателя 43
7. Исследовательская часть 51
Заключение 66
Список использованных источников 67
Приложение
1. Обоснование проектируемого двигателя и выбор аналогов 7
2. Тепловой расчет двигателя 10
2.1 Выбор недостающих данных 10
2.2 Результаты теплового расчета 11
2.3. Выводы 11
3. Кинематический и динамический расчеты двигателя 18
3.1. Кинематический расчёт 18
3.2. Динамический расчёт 19
3.3 Выводы 30
4. Уравновешивание двигателя 31
5. Расчет на прочность поршневой группы 32
5.1. Прочностной расчет поршня 33
5.2. Прочностной расчет поршневых колец 36
5.3. Прочностной расчет поршневого пальца 38
5.4. Вывод по расчету на прочность 41
6. Описание конструкции двигателя 43
7. Исследовательская часть 51
Заключение 66
Список использованных источников 67
Приложение
Двигатели внутреннего сгорания принадлежат к наиболее распространённому типу тепловых двигателей, то есть таких двигателей, в которых тепловая энергия, выделяющаяся при сгорании топлива, преобразуется в механическую.
Прогресс в автомобильной промышленности, дальнейшее увеличение грузооборота автомобильного транспорта предусматривает не только количественный рост автопарка, но и значительное улучшение использования имеющихся автомобилей, повышение культуры эксплуатации, увеличение межремонтных сроков службы.
Создание автомобилей, работающих с высокой топливной экономичностью, зависит в первую очередь от двигателей, в которых максимальное количество тепла превращалось бы в полезную механическую работу при непременном условии повышения срока их службы. Автомобильные двигатели, кроме того, должны иметь малые габаритные размеры и вес.
Концепция автомобильного двигателя на сегодняшний день обусловлена следующими общими требованиями: существенное уменьшение
эксплуатационного расхода топлива и масла, безусловное соответствие постоянно ужесточающимся стандартам на выбросы вредных веществ, уменьшение расхода природных ресурсов, потребляемых на изготовление автомобиля. При удовлетворении указанных выше основных требований не должны ухудшаться остальные эксплуатационные характеристики автомобиля, его безопасность и комфортность.
Стоимость производства такого автомобиля должна обеспечивать его конкурентоспособность в условиях рынка.
Очевидно, что создание перспективного высокоэкономичного малотоксичного автомобиля представляет сложную комплексную задачу, связанную с коренным усовершенствованием большинства узлов автомобиля и технологии их производства.
Поршневые двигатели не имеют конкурентов, как на наземном, так и на водном транспорте. Они занимают господствующее положение в автомобильной, сельскохозяйственной, военной, дорожно-строительной и другой технике. Только мировой автопарк на сегодня насчитывает около 900 млн. автомобилей с поршневыми двигателями, а каждый год мировая
автомобильная индустрия выпускает примерно 45 млн. автомобилей, подавляющее большинство которых использует топливо нефтяного
происхождения (бензин или дизельное топливо). Если еще учесть, что за год каждый из этих автомобилей употребляет в среднем более двух тонн нефтяного топлива, то становится понятной актуальность создания высокоэффективных поршневых двигателей на альтернативных топливах.
В целом потребление нефти достигло еще больших масштабов, а ее запасы пока еще не вызывают большую тревогу. Правда, сегодня называются другие сроки. Если исходить из нынешних темпов добычи и расходования, то запасов нефти природного происхождения хватит примерно на 40 лет, а запасов природного газа - приблизительно на 60 лет.
В качестве альтернативы топливу нефтяного происхождения для поршневых двигателей в настоящее время наиболее часто рассматриваются синтетические топлива, угольные суспензии, спирты, эфиры, топлива из растительных масел, из газовых конденсатов, газообразные углеводородные топлива, водород, синтезгазы, сжиженные газы [9].
Прогресс в автомобильной промышленности, дальнейшее увеличение грузооборота автомобильного транспорта предусматривает не только количественный рост автопарка, но и значительное улучшение использования имеющихся автомобилей, повышение культуры эксплуатации, увеличение межремонтных сроков службы.
Создание автомобилей, работающих с высокой топливной экономичностью, зависит в первую очередь от двигателей, в которых максимальное количество тепла превращалось бы в полезную механическую работу при непременном условии повышения срока их службы. Автомобильные двигатели, кроме того, должны иметь малые габаритные размеры и вес.
Концепция автомобильного двигателя на сегодняшний день обусловлена следующими общими требованиями: существенное уменьшение
эксплуатационного расхода топлива и масла, безусловное соответствие постоянно ужесточающимся стандартам на выбросы вредных веществ, уменьшение расхода природных ресурсов, потребляемых на изготовление автомобиля. При удовлетворении указанных выше основных требований не должны ухудшаться остальные эксплуатационные характеристики автомобиля, его безопасность и комфортность.
Стоимость производства такого автомобиля должна обеспечивать его конкурентоспособность в условиях рынка.
Очевидно, что создание перспективного высокоэкономичного малотоксичного автомобиля представляет сложную комплексную задачу, связанную с коренным усовершенствованием большинства узлов автомобиля и технологии их производства.
Поршневые двигатели не имеют конкурентов, как на наземном, так и на водном транспорте. Они занимают господствующее положение в автомобильной, сельскохозяйственной, военной, дорожно-строительной и другой технике. Только мировой автопарк на сегодня насчитывает около 900 млн. автомобилей с поршневыми двигателями, а каждый год мировая
автомобильная индустрия выпускает примерно 45 млн. автомобилей, подавляющее большинство которых использует топливо нефтяного
происхождения (бензин или дизельное топливо). Если еще учесть, что за год каждый из этих автомобилей употребляет в среднем более двух тонн нефтяного топлива, то становится понятной актуальность создания высокоэффективных поршневых двигателей на альтернативных топливах.
В целом потребление нефти достигло еще больших масштабов, а ее запасы пока еще не вызывают большую тревогу. Правда, сегодня называются другие сроки. Если исходить из нынешних темпов добычи и расходования, то запасов нефти природного происхождения хватит примерно на 40 лет, а запасов природного газа - приблизительно на 60 лет.
В качестве альтернативы топливу нефтяного происхождения для поршневых двигателей в настоящее время наиболее часто рассматриваются синтетические топлива, угольные суспензии, спирты, эфиры, топлива из растительных масел, из газовых конденсатов, газообразные углеводородные топлива, водород, синтезгазы, сжиженные газы [9].
В ходе выполнения данной выпускной квалификационной работы были проведены:
1. Тепловой расчет двигателя с использованием программы Дизель-РК, в результате которого мощность двигателя составила Ne = 206 кВт при частоте вращения коленчатого вала 2300 мин-1, максимальный крутящий момент Me = 1005 Н-м при частоте коленчатого вала 1200 мин-1, минимальный удельный расход топлива де 215 г/кВт-ч, коэффициент приспособляемости Кт = 1,16, скоростной коэффициент Кс = 0,52, литровая мощность Иел = 29,02 кВт/л.
2. Кинематический и динамический расчеты двигателя, в результате которых были получены зависимости от угла поворота коленчатого вала различных параметров: перемещения, скорости и ускорения поршня; газовых и инерционных сил, действующих на КШМ; сил, действующих на шатунные и коренные шейки коленчатого вала. По результатам этих расчетов была построена диаграмма износа шатунной шейки.
3. Анализ уравновешенности двигателя.
4. Расчёты на прочность деталей двигателя, которые показали, что при выбранных материалах и размерах элементов деталей на расчетных режимах напряжения не превышают допустимых.
5. Исследование механических потерь в цилиндропоршневой группе. В результате было установлено, что повышение частоты вращения двигателя увеличивает потери на трение в большей степени, чем давление в цилиндре
1. Тепловой расчет двигателя с использованием программы Дизель-РК, в результате которого мощность двигателя составила Ne = 206 кВт при частоте вращения коленчатого вала 2300 мин-1, максимальный крутящий момент Me = 1005 Н-м при частоте коленчатого вала 1200 мин-1, минимальный удельный расход топлива де 215 г/кВт-ч, коэффициент приспособляемости Кт = 1,16, скоростной коэффициент Кс = 0,52, литровая мощность Иел = 29,02 кВт/л.
2. Кинематический и динамический расчеты двигателя, в результате которых были получены зависимости от угла поворота коленчатого вала различных параметров: перемещения, скорости и ускорения поршня; газовых и инерционных сил, действующих на КШМ; сил, действующих на шатунные и коренные шейки коленчатого вала. По результатам этих расчетов была построена диаграмма износа шатунной шейки.
3. Анализ уравновешенности двигателя.
4. Расчёты на прочность деталей двигателя, которые показали, что при выбранных материалах и размерах элементов деталей на расчетных режимах напряжения не превышают допустимых.
5. Исследование механических потерь в цилиндропоршневой группе. В результате было установлено, что повышение частоты вращения двигателя увеличивает потери на трение в большей степени, чем давление в цилиндре
Подобные работы
- Газовый двигатель мощностью 200 кВт для установки на шасси
городского автобуса категории М3
Дипломные работы, ВКР, автомобили и автомобильное хозяйство. Язык работы: Русский. Цена: 4900 р. Год сдачи: 2019 - Двигатель на альтернативном топливе мощностью 200 кВт
Дипломные работы, ВКР, автомобили и автомобильное хозяйство. Язык работы: Русский. Цена: 4920 р. Год сдачи: 2017 - ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДОВ КОНВЕРТАЦИИ ДИЗЕЛЕЙ БЕЗ НАДДУВА И С НАДДУВОМ НА ПИТАНИЕ ПРИРОДНЫМ ГАЗОМ С ОБЕСПЕЧЕНИЕМ НОРМ ПО ТОКСИЧНОСТИ
Авторефераты (РГБ), автомобили и автомобильное хозяйство. Язык работы: Русский. Цена: 700 р. Год сдачи: 2009 - Разработка автономной системы электроснабжения неэлектрифицированного населенного пункта
Бакалаврская работа, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4850 р. Год сдачи: 2022 - Модернизация системы возбуждения синхронного генератора на Тольяттинской ТЭЦ
Магистерская диссертация, электротехника. Язык работы: Русский. Цена: 5600 р. Год сдачи: 2017 - ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАРАНАЙСКОЙ ГЭС НА РЕКЕ СУЛАК. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗНАЯ ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ ЗАЩИТА ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЕМ 110-220 кВ. ДФЗ-201
Бакалаврская работа, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4200 р. Год сдачи: 2023 - Реконструкция системы электроснабжения собственных нужд Балаковской АЭС
Бакалаврская работа, электротехника. Язык работы: Русский. Цена: 4800 р. Год сдачи: 2021