Documente online.
Username / Parola inexistente
  Zona de administrare documente. Fisierele tale  
Am uitat parola x Creaza cont nou
  Home Exploreaza
Upload





Calculul termic al unui motor cu aprindere prin scanteie

Auto










ALTE DOCUMENTE

VW Lupo
OPEL VECTRA TURBO(1993)
Vulcanizarea caciucului
NOUL FORD MONDEO
CHESTIONARUL NR. 34
aerisire frina
Aston Martin Vanquish
Indicatoare de prioritate
Mecanica chestionare
Panouri aditionale

                               UNIVERSITATEA TRANSILVANIA”        

                               BRASOV

FACULTATEA  DE  MECANICA

SECTIA AUTOVEHICULE RUTIERE

DISCIPLINA: P.C.M.A.I.

              

PROIECT DE AN

CALCUL TERMIC M.A.S.

1.     Calculul termic al unui motor cu aprindere prin scanteie

    Pentru exemplificarea metodei se va efectua calculul  termic a unui M.A.S.

Capabil sa furnizeze la turatia n=6200rot/min o putere nominala  Pn=110 KW.   

Motorul are un numar I=4 cilindri.

           1.1. Alegerea parametrilor initiali

Pe baza recomandarilor existente in literatura de specialitate si a rezultatelor obtinute pe motoare experimentale se adopta urmatoarele valori:

                -temperatura initiala:                 =293K

                -presiunea initiala:                      

                -temperatura gazelor reziduale:

                -Presiunea gazelor reziduale:      

                -coeficientul de exces de aer:   

                -raportul de comprimare:          

         Valorile s-au adoptat conform tabelelor 4 si 5 din prezenta anexa.

        1.2.  Parametri procesului de schimbare a gazelor.

Se adopta urmatoarele marimi.(tabelul 10

       

Parametri procesului de schimbare a gazelor

Presiunea la sfarsitul admisiei                                          

Preancalzirea amestecului                                                 

Coeficientul posumpleri                                                     υp=1,1

Se calculeaza in continuare coeficientul gazelor reziduale:

Temperatira la sfarsitul admisiei va fi:

Coeficientul de umplere rezulta:

1.3.Parametri procesului de comprimare

 

 Se adopta pentru coeficientul politropic de comprimare valoarea .

 Presiunea la sfarsitul comprimarii rezulta:

 

Temperatura la sfarsitul comprimari va fi:

1.4.Parametri procesului de ardere.

 

  Se adopta  urmatoarea compozitie a benzinei: c=0,85 636f59g 4 kg; h=0,142 kg; o=0,004 kg; si avand putera calorica inferioara .

 Se mai adopta:

   -coeficientul de utilizare a caldurii ;

   -masa molara a combustibilului:

  Aerul minim necesar arderi a 1 kg de combustibil se calculeaza cu relatia:

Cantitatea de aer necesara arderii este:

 

Cantitatea de incarcatura proaspata , raportata la 1 kg combustibil va fi:

   Coeficientul teoretic de variatie molara a incarcaturi proaspete pentru <1 este:

Coeficientul real de variatie molara a incarcaturii proaspete rezulta:

Caldura specifica molara medie a amestecului initial este:

Caldura specifica molara mdie a gazelor de ardere pentru <1 este:

  

 Caldura specifica degajata de arderea incompleta va fi:

Temperatura la sfarsitul arderii rezulta din urmatoarea ecuatie:

   K

Presiunea la sfarsitul arderii se calculeaza cu relatia

   

Tinand cont de rotunjirea diagramei

    

Gradul de crestere al presiunii va fi:

1.5.Destindera

Se adopta coeficientul politropic al destinderi

  Presiunea la sfarsitul destinderii  rezulta:

   

Temperatura la sfarsitul destinderi va fi:

1.6.Parametri principali ai motorului

   Se adopta urmatoarele valori pentru :

      -coeficientul de rotunjire a diagramei:

      -randamentul mecanic: 

 Presiunea medie a ciclului teoretic se obtine din relatia:

 

 

   

Radamentul indicat al motorului este:

Presiunea medie efectiva rezulta:

   

Randamentul efectiv al motorului va fi:

Consumul specific efectiv de combustibil se calculeaza cu relatia:

1.7.Dimensiunile fundamentale ale motorului.

   Se adopta raportul cursa-alezaj:       (vezi tamelul 1.7)                

Capacitatea cilindrica necesara va fi:

   

Se determina alezajul si cursa:

        

   

Viteza medie a pistonului este:

    

Cilindreea totala a motorului rezulta:

   

Puterea litrica a motorului va fi:

  

Nr.crt

Tip motor

Firma

Pn[Kw]

(CP)

     n

[r/min]

Mmax

[N/m]

nMmax

[rot/min]

i

Vt

S/D

1

Mas l

Alfa Romeo

146ti

110

6200

186

4000

4

1970

1.096

2

Mas l

Alfa Romeo

114

6400

187

3500

4

1970

1.096

3

Mas l

Audi1.8t

110

5700

210

1750

4

1781

1.096

4

Mas l

BMW318ti

103

6000

180

4300

4

1895

0.98

5

Mas l

Chevrolet Z24

112

5600

210

4400

4

2392

1.04

6

Mas l

Chrysler

116

4700

275

3250

6

3301

0.87

7

Mas l

Citroen

120

6500

193

5550

4

1998

1

8

Mas l

Fiat

108

6100

187

4500

5

1998

0.92

9

Mas l

Ford

107

5550

203

2500

4

2295

1.01

10

Mas l

Honda

100

6000

175

4800

4

1850

0.95

1.8.Diagrama indicata.

        Cu valorile obtinute in urma calculului de mai sus se poate trece la trasarea diagramei indicate in coordonatele p-v .

In acest sistem de coordonata,cu scarile alese deliberat, se traseaza mai intai diagrama ciclului teoretic. Se calculeaza:

Volumul la sfarsitul cursei de admisie:

    

Volumul la sfarsitul compresiei:

   

Se plaseaza in sistemul de coordonate indicat , punctele a,c,z,b  .Se traseaza izocorele  , izobara de admisie =constant si izobara de evacuare =constant.

            Politropa ac care reprezinta procesul de comprimare se traseaza prin puncte , utilizand ecuatia:

   ,

unde  este o valoare curenta a volumului , iar  presiunea corespunzatoare valorii ales.

Nr.crt.

Volumul [dm^3]

Presiunea [MPa]*10^6

1.

0.61

0.085

2.

0.54

0.1

3.

0.47

0.12

4.

0.40

0.14

5.

0.33

0.19

6.

0.26

0.26

7.

0.19

0.40

8.

0.12

0.75

9.

0.067

1.63

      Politropa destinderii zb se traseaza analog , utilizand ecuatia:

Rezultatele calculelor sunt reunite in tabelul urmator:

 

Nr.crt.

Volumul [dm^3]

Presiunea [MPa]

1.

0.067

5.71

2.

0.12

2.75

3.

0.19

1.55

4.

0.26

1.04

5.

0.33

0.77

6.

0.40

0.61

7.

0.47

0.5

8.

1.54

0.42

9.

0.61

0.36

Se adopta urmatoarele marimi pentru corectarea diagramei:

     -unghiul de avans la aprindere

     -unghiul de avans la deschiderea evacuarii

     -raportul dintre raza manivelei si lungimea bielei

Pozitia punctului c’ se determina de cursa pistonului corespunzatoare unghiului de avans la aprindere:

, rezulta:

  mm

Pozitia punctului c” este determinata de presiunea in acest punct :

   

     Pozitia  punctului b’ este determinata de cursa pistonului  corespunzatoare unghiului de avans la deschiderea evacuarii:

 rezulta:

  mm

Pozitia punctului a este determinata de presiunea in punctul a’:

  

Diagrama indicata este prezentata in figura

1.9.Cronograma:

     Reprezinta legea de variatie a presiunii gazelor in cilindru, functie de unghiul de rotatie al arborelui cotit (RAC).

Gf cronograma o pagina

1.10.Caracteristica externa

Puterea efectica:


unde a1, a2, a3 sunt parametrii dependenti de coeficientul de elasticitate al motorului c, si se calculeaza :


Tabelul1.2.

Coeficientii alfa

 

a1

1,02

a2

0,96

a3

-0,98

Momentul motor:


Consumul specific:


Se adopta Ce=280   ce=250…350

Comsumul orar:


n (rot/min)

Pe (KW)

Me (Nm)

c (g/kWh)

C (kg/h)

700

13,85

189,02

36,19

50,14

1200

24,88

198,04

32,27

80,30

1700

36,48

204,91

29,37

107,13

2200

48,29

209,61

27,49

132,76

2700

59,98

212,15

26,64

159,78

3200

71,21

212,53

26,81

190,91

3700

81,65

210,75

28,00

228,62

4200

90,95

206,81

30,21

274,80

4700

98,78

200,70

33,45

330,41

5200

104,79

192,44




37,71

395,15

5700

108,64

182,02

42,99

467,06

6200

110,00

169,44

49,30

542,26

Grafiv  caracteristiaca externa

2.     CINEMATICA MECANISMULUI BIELA - MANIVELA

 

    Analiza in detaliu a cinematicii mecanismului biela-manivela este foarte complexa , din cauza regimului variabil de functionare.

De aceea s- au determinat relatii simplificate,in ipoteza unei viteze unghiulare constante a arborelui cotit si la regimul stabilizat , obtinandu-se o precizie suficienta.

    La  o viteza unghiulara constanta a arborelui cotit , unghiul de rotatie e proportional cu timpul si , prin urmare , toate marimile cinematice pot fi exprimate in functie de unghiul de rotatie a arborelui cotit.

      Mecanismul biela-maivela poate fi de tipul axat , cand axa cilindrului intersecteaza axa arborelui cotit sau dezaxat , cand cele doua axe nu se intersecteaza.

    Se vor prezenta relatiile de calcul ale deplasarii , vitezei si acceleratiei pistonului . Se considera ca pozitie initiala pentru masurarea unghiului  , pozitia pentru care pistonul se afla la o distanta maxima de axa arborelui cotit.

 - unghil de rotatie al arborelui cotit

 - viteza unghiulara de rotatie a arborelui cotit , in

 

R -  raza manivelei (distanta dintre axa arborelui cotit si axa fusului maneton) , in m;

 - cursa pistonului ( distanta dintre p.m.s si p.m.i) in m;

S=72 [mm] => S=0,072 [m]

 [m]

l – lungimea bielei , in [m].

Se defineste raportul  - raportul dintre raza manivelei si lungimea bielei ;

 =>    =>    =>   [m]

 

Deplasarea pistanului .Legea de variatie a deplasarii pistonului in functie de unghiul  s-a determinat pe cale analitica:

 

   

Viteza pistonului .

  

Acceleratia pistonului .

A=   

Alfa

    xp

    vp

    ap

    Grd

    m

   m/s

   m/s^2

0

0,0000

0,00

17177,61

10

0,0008

5,07

16761,65

20

0,0030

9,90

15545,11

30

0,0066

14,26

13618,76

40

0,0114

17,96

11123,63

50

0,0172

20,85

8236,67

60

0,0238

22,84

5153,28

70

0,0307

23,92

2068,31

80

0,0379

24,09

-842,05

90

0,0450

23,45

-3435,52

100

0,0518

22,09

-5614,62

110

0,0581

20,15

-7331,84

120

0,0638

17,77

-8588,81

130

0,0686

15,07

-9429,82

140

0,0727

12,18

-9930,48

150

0,0759

9,18

-10183,24

160

0,0782

6,13

-10281,58

170

0,0795

3,07

-10304,98

180

0,0800

0,00

-10306,57

190

0,0795

-3,07

-10304,98

200

0,0782

-6,13

-10281,58

210

0,0759

-9,18

-10183,24

220

0,0727

-12,18

-9930,48

230

0,0686

-15,07

-9429,82

240

0,0638

-17,77

-8588,81

250

0,0581

-20,15

-7331,84

260

0,0518

-22,09

-5614,62

270

0,0450

-23,45

-3435,52

280

0,0379

-24,09

-842,05

290

0,0307

-23,92

2068,31

300

0,0238

-22,84

5153,28

310

0,0172

-20,85

8236,67

320

0,0114

-17,96

11123,63

330

0,0066

-14,26

13618,76

340

0,0030

-9,90

15545,11

350

0,0008

-5,07

16761,65

360

0,0000

0,00

17177,61

370

0,0008

5,07

16761,65

380

0,0030

9,90

15545,11

390

0,0066

14,26

13618,76

400

0,0114

17,96

11123,63

410

0,0172

20,85

8236,67

420

0,0238

22,84

5153,28

430

0,0307

23,92

2068,31

440

0,0379

24,09

-842,05

450

0,0450

23,45

-3435,52

460

0,0518

22,09

-5614,62

470

0,0581

20,15

-7331,84

480

0,0638

17,77

-8588,81

490

0,0686

15,07

-9429,82

500

0,0727

12,18

-9930,48

510

0,0759

9,18

-10183,24

520

0,0782

6,13

-10281,58

530

0,0795

3,07

-10304,98

540

0,0800

0,00

-10306,57

550

0,0795

-3,07

-10304,98

560

0,0782

-6,13

-10281,58

570

0,0759

-9,18

-10183,24

580

0,0727

-12,18

-9930,48

590

0,0686

-15,07

-9429,82

600

0,0638

-17,77

-8588,81

610

0,0581

-20,15

-7331,84

620

0,0518

-22,09

-5614,62

630

0,0450

-23,45

-3435,52

640

0,0379

-24,09

-842,05

650

0,0307

-23,92

2068,31

660

0,0238

-22,84

5153,28

670

0,0172

-20,85

8236,67

680

0,0114

-17,96

11123,63

690

0,0066

-14,26

13618,76

700

0,0030

-9,90

15545,11

710

0,0008

-5,07

16761,65

720

0,0000

0,00

17177,61



 

3.      DINAMICA MOTOARELOR

         Prin calculul dinamic al mecanismului biela – manivela se urmareste determinarea marimii si caracterului  variatiei sarcinilor care actioneaza asupra pieselor motorului . Cercetarile in detaliu sunt foarte complexe din cauza regimului variabil de functionare . De aceea se folosesc relatii simplificate obtiinute in ipoteza unei viteze unghjulare constante a arborelui cotit si la regim stabilizat

3.1 Fortele care actioneaza in mecanismul biela - manivela



Document Info


Accesari: 3298
Apreciat:

Comenteaza documentul:

Nu esti inregistrat
Trebuie sa fii utilizator inregistrat pentru a putea comenta


Creaza cont nou

A fost util?

Daca documentul a fost util si crezi ca merita
sa adaugi un link catre el la tine in site

Copiaza codul
in pagina web a site-ului tau.




Coduri - Postale, caen, cor

Copyright © Contact (SCRIGROUP Int. 2017 )