Список использованной литературы
1. Гаврилов А.А., Игнатов М.С., Эфрос В.В. Проектирование турбокомпрессоров для наддува поршневых двигателей внутреннего сгорания: Учебное пособие / Владим. гос. ун - т. -Владимир, 2006. - 88с.
2. Н. Гоц, В.В. Эфрос; Порядок проектирования автомобильных и тракторных двигателей: учеб.пособие; Владим. гос. ун-т. - Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2007. - 148с.
3. http://www.n2o.dp.ua
Приложение 1
Файл C1DIZT.DAT
Исходные данные к расчту цикла в цилиндре по программе C1JTKV.EXE
Выполнил Сафьянов А.А. ст. гр. Д-107 16.12.2010г.
ЗАДАНО: эффективная мощность, кВт....................... PNE= 91.2
частота вращения вала, мин-1...................... OBD=5400.0
Прототип ВАЗ-2115 Режим номинальный
ПРИНЯТО:
PO= .1000 МПа TO=298.0 K Состав топливa C= .855 H= .145 O= .000
Число цилиндров и чередование вспышек....... KC=4 IC=180
Диаметр цилиндра и ход поршня, м.............. D= .000 SD= .866
Отношение Rк/Lш и дезаксаж, м ,,............ ORL= .293 DEZ= .002
Степ.повыш.давл. в компр. и пониж. в турбине PIK=1.712 PIT=1.700
Степень сжат.и коэф.потерь на трен.и прив.мех..E= 9.2 .AMT= .860
Коэф. избытка воздуха и расход топлива,кг/ч. ALI= .980 .RTI=22.75
Коэф. испол. теплоты в точ. Z и темп.ОГ,К... FIZ= .855 TOG=1000.0
Угол опер.зажиг.(нач. впрыс. топл.),гр. пкв до ВМТ.... LTETA=23
Продолж.сгор.и впрыска топл.(в диз) гр.пкв...KSG=50 JTH= 0
Показ.харак. сгоран. искров. и диффуз......PXSB=1.30 PXSD= .30
Давл.,МПа при начале выпуска гр. ПКВ до НМТ. PBI= .4909 YB= 0
Теплообмен (0 - не учитывается, 1 - учитывается)..........JQ=1
Ср. температуры стенок,K (при расчете с учетом теплообмена):
цилиндра=473.0 поршня=573.0 головок цилиндра=553.0
Поправки к показ.политроп сжатия и расш.....POP1=1.0040 POP2= .9600
ПАРАМЕТРЫ МЕХАНИЗМА ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ: выпуск впуск
Диаметр горловины клапана, мм................ DT=32.00 DK=38.00
Максимальный ход толкателя, мм...............HTB= 8.30 HTA= 8.30
Минимальное сечение канала, м2 ............. FB=1.000000 FA=1.000000
Параметр сопротивления клапана.............. BB=38.00 BA=68.000
ФАЗЫ: выпуск:начало, гр. пкв до НМТ.......... KB=68
конец, гр. пкв после ВМТ ....... KR=25
впуск: начало, гр. пкв до ВМТ ......... KU=25
конец, гр. пкв после НМТ........ KA=54
КОД расчета рациональных фаз (Да-1 / Нет-0) KUP=0
Ключ изменяемой фазы в последовательности KB,KR,KU,KA KLUCH=1000
Фаза при KLUCH=1 изменяется от 10 до 90 с шагом 10
Профиль кулачка ( безударный ) код.... KW=1
Участки подьема и спуска: 1-ый 2-ой
Продолжительность участка в гр. п.р.в.: впуск JX1=19 JX2=4
выпуск JZ1=19 JZ2=4
Подьем толкателя на участке сбега, мм.................. HSB= .20
Скорость толкателя в конце сбега, мм/гр.п.р.в. ........ WSB= .020
Радиус начальной окружности, мм ........................ RNO=18.00
Отношение плеч коромысел клапанов....................... OPK=1.000
Угол фаски у клапанов, град. ........................... YK=45.0
ТРАКТЫ: ВЫПУСКНОЙ ВПУСКНОЙ
Обьем трубопровода, м3...................... VP= .001355 VS= .002949
Расходные сечения, м2....................... FT= .002460 FS= .002870
Расходные коэффициенты трубопроводов........ MUT= .2500 MUS= .9000
Коэф. сопротивления.внешних.устройств C2=1.03 C1= .90
Шаг печати текущих парамет..и число итераций. MS=10 ND= 7
Обьем печати ........................................... MP 00000000
ПАРАМЕТРЫ ТКР
КПД компрессора и турбины на расчет.режиме.ZKM= .74 ZTM= .72
Диаметр рабочего колеса компрессора,м.................. DKO= .055
Расчетная частота вращения ротора ТКР,об/мин........... OBK=123000.0
Показатель политропы сжатия в компрессоре.............. АNК=1.500
Коэф. импульсности турбины............................. KIT=1.0200
Диаметр перепускного отверстия у турбины, мм........... DPO= .00
Снижение pk,МПа и Tk в охлад. наддув.воздуха.. POHB= .0000 TOHB= .0
ХАРАКТЕРИСТИКА КОМПРЕССОРА RHB5 модель 384C (расход воздуха кг/с)
HPI=1.1000 BPI=2.1000 SPI= .1000 ROK=1.0000 SG= .0100 SM6= 1.0
РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫЧИСЛЕНИЯ ДИАМЕТРА ЦИЛИНДРА D И ХОДА ПОРШНЯ SD
VH(м3)= .3764E-03 D(м)= .8211E-01 SD(м)= .7111E-01
RTI(кг/ч)= .2604E+02 PBI(Pa)= .4865E+06
Полученные значения D и SD округлить до целых значений в мм
так, чтобы VHr=3.14*D**2/4.*SD >= VH. Ввести в исходные данные
рассчитанные величины D, SD, RTI, PBI и продолжить расчеты в
соответствии с методическими указаниями.
Stop - Program terminated.
Приложение 2
Файл C1DIZT.DAT
Исходные данные к расчту цикла в цилиндре по программе C1JTKV.EXE
Выполнил Сафьянов А.А. ст. гр. Д-107 16.12.2010г.
ЗАДАНО: эффективная мощность, кВт....................... PNE= 91.2
частота вращения вала, мин-1...................... OBD=5400.0
Прототип ВАЗ-2115 Режим номинальный
ПРИНЯТО:
PO= .1000 МПа TO=298.0 K Состав топливa C= .855 H= .145 O= .000
Число цилиндров и чередование вспышек....... KC=4 IC=180
Диаметр цилиндра и ход поршня, м.............. D= .082 SD= .071
Отношение Rк/Lш и дезаксаж, м ,,............ ORL= .293 DEZ= .002
Степ.повыш.давл. в компр. и пониж. в турбине PIK=1.712 PIT=1.700
Степень сжат.и коэф.потерь на трен.и прив.мех..E= 9.2 .AMT= .860
Коэф. избытка воздуха и расход топлива,кг/ч. ALI= .980 .RTI=23.15
Коэф. испол. теплоты в точ. Z и темп.ОГ,К... FIZ= .855 TOG=1000.0
Угол опер.зажиг.(нач. впрыс. топл.),гр. пкв до ВМТ.... LTETA=23
Продолж.сгор.и впрыска топл.(в диз) гр.пкв...KSG=50 JTH= 0
Показ.харак. сгоран. искров. и диффуз......PXSB=1.30 PXSD= .30
Давл.,МПа при начале выпуска гр. ПКВ до НМТ. PBI= .4909 YB= 0
Теплообмен (0 - не учитывается, 1 - учитывается)..........JQ=1
Ср. температуры стенок,K (при расчете с учетом теплообмена):
цилиндра=473.0 поршня=573.0 головок цилиндра=553.0
Поправки к показ.политроп сжатия и расш.....POP1=1.0040 POP2= .9600
ПАРАМЕТРЫ МЕХАНИЗМА ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ: выпуск впуск
Диаметр горловины клапана, мм................ DT=32.00 DK=38.00
Максимальный ход толкателя, мм...............HTB= 8.30 HTA= 8.30
Минимальное сечение канала, м2 ............. FB=1.000000 FA=1.000000
Параметр сопротивления клапана.............. BB=40.00 BA=61.000
ФАЗЫ: выпуск:начало, гр. пкв до НМТ.......... KB=68
конец, гр. пкв после ВМТ ....... KR=25
впуск: начало, гр. пкв до ВМТ ......... KU=25
конец, гр. пкв после НМТ........ KA=54
КОД расчета рациональных фаз (Да-1 / Нет-0) KUP=0
Ключ изменяемой фазы в последовательности KB,KR,KU,KA KLUCH=1000
Фаза при KLUCH=1 изменяется от 10 до 90 с шагом 10
Профиль кулачка ( безударный ) код.... KW=1
Участки подьема и спуска: 1-ый 2-ой
Продолжительность участка в гр. п.р.в.: впуск JX1=19 JX2=4
выпуск JZ1=19 JZ2=4
Подьем толкателя на участке сбега, мм.................. HSB= .20
Скорость толкателя в конце сбега, мм/гр.п.р.в. ........ WSB= .020
Радиус начальной окружности, мм ........................ RNO=18.00
Отношение плеч коромысел клапанов....................... OPK=1.000
Угол фаски у клапанов, град. ........................... YK=45.0
ТРАКТЫ: ВЫПУСКНОЙ ВПУСКНОЙ
Обьем трубопровода, м3...................... VP= .001355 VS= .002949
Расходные сечения, м2....................... FT= .002460 FS= .002870
Расходные коэффициенты трубопроводов........ MUT= .2055 MUS= .9000
Коэф. сопротивления.внешних.устройств C2=1.06 C1= .85
Шаг печати текущих парамет..и число итераций. MS=10 ND= 7
Обьем печати ........................................... MP 00000000
ПАРАМЕТРЫ ТКР
КПД компрессора и турбины на расчет.режиме.ZKM= .74 ZTM= .72
Диаметр рабочего колеса компрессора,м.................. DKO= .055
Расчетная частота вращения ротора ТКР,об/мин........... OBK=123000.0
Показатель политропы сжатия в компрессоре.............. АNК=1.500
Коэф. импульсности турбины............................. KIT=1.0200
Диаметр перепускного отверстия у турбины, мм........... DPO= .00
Снижение pk,МПа и Tk в охлад. наддув.воздуха.. POHB= .0000 TOHB= .0
ХАРАКТЕРИСТИКА КОМПРЕССОРА RHB5 модель 384C (расход воздуха кг/с)
HPI=1.1000 BPI=2.1000 SPI= .1000 ROK=1.0000 SG= .0100 SM6= 1.0
*************************************************************
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ЦИКЛА ДВИГАТЕЛЯ
Клапан Ускорения, м/c2 Время - сечение, мм.с Rmin, мм
max min предв. основ.запаз. общее проф. кул.
Выпуск 4371.9 -1419.0 .3346 2.7734 .0177 3.1257 8.550
Впуск 4631.5 -1616.5 .0218 3.1789 .2245 3.4252 6.080
*************************************************************
ПОКАЗАТЕЛИ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ЦИКЛА
-----------------------------------------------------------------------
ЭФФЕКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ, кВт 91.4
УДЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ. РАСХОД ТОПЛИВА, г/(кВт.ч) 253.2
МЕХАНИЧЕСКИЙ КПД .813
ЭФФЕКТИВНЫЙ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ, Н.м 161.7
Среднее инд. давление теорет. цикла, МПа 1.6666
Среднее эффект. давлен. теорет.цикла, МПа 1.3545
Удельные затраты работы на газообиен, МПа -.1094
в том числе: -насосные ходы, МПа -.0916
-потери при предварении выпуска, МПа .0178
-приращение при запаздывании впуска,МПа .0000
Масса рабочего тела в цилиндре, г .572
Коэффициент наполнения: -к услов. на впуске .991
-к окруж. среде 1.241
Коэффициент остаточных газов .052
Масса заброса ОГ во впускную систему, г .0087
Масса заброса ОГ из выпуск.сист. в цилин. г .0036
Масса обратного выброса в такте сжатия, г .0019
Коэффициент дозарядки 1.053
Коэффициент избытка воздуха 1.017
Давление в момент закрытия впуск. клап.,МПа .1737
Давление в начале видимого сгорания pc,МПа 2.2678
Угол, соответствующий рс, град. пкв до ВМТ 13
Угол задержки воспламенения смеси, град. пкв 10
Максимальное давление цикла pmax,МПа 8.4197
Угол, соответств. pmax, гр. пкв после ВМТ 15
Максимальная температура цикла Tmax,K 2799.2
Угол, соответств. Tmax, гр. пкв после ВМТ 22
Ср.скор.нараст. давл. при сгор.,МПа/(гр.пкв) .2197
Давление в цилиндре в начале выпуска,МПа .9690
Сред. давление в трубопроводе,МПа: впускном .1453
выпуск. .1800
Сред.температ. в трубопроводе,K: впускном 345.8
выпуск. 1378.0
Средний расход воздуха через компрессор,кг/с .0994
Сред.степень повышения давления в компрес. 1.711
Сред.степень понижения давления в турбине 1.701
Средний за цикл КПД компрессора .746
Средний за цикл КПД турбины .572
Мощность компрессора, кВт 6.70
Мощность турбины, кВт 10.93
Stop - Program terminated.
Приложение 3
Файл C1DIZT.DAT
Исходные данные к расчту цикла в цилиндре по программе C1JTKV.EXE
Выполнил Сафьянов А.А. ст. гр. Д-107 16.12.2010г.
ЗАДАНО: эффективная мощность, кВт....................... PNE= 57.8
частота вращения вала, мин-1...................... OBD=3000.0
Прототип ВАЗ-2115 Режим максимального крутящего момента
ПРИНЯТО:
PO=0.1000 МПа TO=298.0 K Состав топливa C=0.855 H=0.145 O=0.000
Число цилиндров и чередование вспышек....... KC=4 IC=180
Диаметр цилиндра и ход поршня, м.............. D=0.082 SD=0.071
Отношение Rк/Lш и дезаксаж, м ,,............ ORL=0.293 DEZ=0.002
Степ.повыш.давл. в компр. и пониж. в турбине PIK=1.654 PIT=1.640
Степень сжат.и коэф.потерь на трен.и прив.мех..E= 9.2 .AMT=0.860
Коэф. избытка воздуха и расход топлива,кг/ч. ALI=0.940 .RTI=17.25
Коэф. испол. теплоты в точ. Z и темп.ОГ,К... FIZ=0.800 TOG=1000.0
Угол опер.зажиг.(нач. впрыс. топл.),гр. пкв до ВМТ.... LTETA=15
Продолж.сгор.и впрыска топл.(в диз) гр.пкв...KSG=40 JTH= 0
Показ.харак. сгоран. искров. и диффуз......PXSB=2.80 PXSD=0.30
Давл.,МПа при начале выпуска гр. ПКВ до НМТ. PBI=0.4909 YB= 0
Теплообмен (0 - не учитывается, 1 - учитывается)..........JQ=1
Ср. температуры стенок,K (при расчете с учетом теплообмена):
цилиндра=473.0 поршня=573.0 головок цилиндра=553.0
Поправки к показ.политроп сжатия и расш.....POP1=1.0040 POP2=0.9600
ПАРАМЕТРЫ МЕХАНИЗМА ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ: выпуск впуск
Диаметр горловины клапана, мм................ DT=30.00 DK=34.00
Максимальный ход толкателя, мм...............HTB= 8.30 HTA= 8.30
Минимальное сечение канала, м2 ............. FB=1.000000 FA=1.000000
Параметр сопротивления клапана.............. BB=40.00 BA=10.000
ФАЗЫ: выпуск:начало, гр. пкв до НМТ.......... KB=68
конец, гр. пкв после ВМТ ....... KR=25
впуск: начало, гр. пкв до ВМТ ......... KU=25
конец, гр. пкв после НМТ........ KA=54
КОД расчета рациональных фаз (Да-1 / Нет-0) KUP=0
Ключ изменяемой фазы в последовательности KB,KR,KU,KA KLUCH=1000
Фаза при KLUCH=1 изменяется от 10 до 90 с шагом 10
Профиль кулачка ( безударный ) код.... KW=1
Участки подьема и спуска: 1-ый 2-ой
Продолжительность участка в гр. п.р.в.: впуск JX1=19 JX2=4
выпуск JZ1=19 JZ2=4
Подьем толкателя на участке сбега, мм.................. HSB=0.20
Скорость толкателя в конце сбега, мм/гр.п.р.в. ........ WSB=0.020
Радиус начальной окружности, мм ........................ RNO=18.00
Отношение плеч коромысел клапанов....................... OPK=1.000
Угол фаски у клапанов, град. ........................... YK=45.0
ТРАКТЫ: ВЫПУСКНОЙ ВПУСКНОЙ
Обьем трубопровода, м3...................... VP=0.001355 VS=0.002840
Расходные сечения, м2....................... FT=0.002460 FS=0.002070
Расходные коэффициенты трубопроводов........ MUT=0.1400 MUS=0.8600
Коэф. сопротивления.внешних.устройств C2=1.10 C1=0.93
Шаг печати текущих парамет..и число итераций. MS=10 ND= 7
Обьем печати ........................................... MP 00000000
ПАРАМЕТРЫ ТКР
КПД компрессора и турбины на расчет.режиме.ZKM=0.72 ZTM=0.71
Диаметр рабочего колеса компрессора,м.................. DKO=0.055
Расчетная частота вращения ротора ТКР,об/мин........... OBK=108000.0
Показатель политропы сжатия в компрессоре.............. АNК=1.500
Коэф. импульсности турбины............................. KIT=1.0200
Диаметр перепускного отверстия у турбины, мм........... DPO= 0.00
Снижение pk,МПа и Tk в охлад. наддув.воздуха.. POHB=0.0000 TOHB= 0.0
ХАРАКТЕРИСТИКА КОМПРЕССОРА RHB5 модель 384C (расход воздуха кг/с)
HPI=1.1000 BPI=2.1000 SPI=0.1000 ROK=1.0000 SG=0.0100 SM6= 1.0
*************************************************************
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ЦИКЛА ДВИГАТЕЛЯ
Клапан Ускорения, м/c2 Время - сечение, мм.с Rmin, мм
max min предв. основ.запаз. общее проф. кул.
Выпуск 1349.3 -438.0 0.5667 4.7107 0.0299 5.3072 8.550
Впуск 1429.5 -498.9 0.0351 5.1695 0.3631 5.5676 6.080
*************************************************************
ПОКАЗАТЕЛИ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ЦИКЛА
-----------------------------------------------------------------------
ЭФФЕКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ, кВт 58.6
УДЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ. РАСХОД ТОПЛИВА, г/(кВт.ч) 294.3
МЕХАНИЧЕСКИЙ КПД 0.846
ЭФФЕКТИВНЫЙ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ, Н.м 186.6
Среднее инд. давление теорет. цикла, МПа 1.8477
Среднее эффект. давлен. теорет.цикла, МПа 1.5635
Удельные затраты работы на газообиен, МПа -0.0583
в том числе: -насосные ходы, МПа -0.0297
-потери при предварении выпуска, МПа 0.0284
-приращение при запаздывании впуска,МПа -0.0002
Масса рабочего тела в цилиндре, г 0.689
Коэффициент наполнения: -к услов. на впуске 1.079
-к окруж. среде 1.492
Коэффициент остаточных газов 0.054
Масса заброса ОГ во впускную систему, г 0.0153
Масса заброса ОГ из выпуск.сист. в цилин. г 0.0082
Масса обратного выброса в такте сжатия, г 0.0165
Коэффициент дозарядки 0.982
Коэффициент избытка воздуха 0.912
Давление в момент закрытия впуск. клап.,МПа 0.1956
Давление в начале видимого сгорания pc,МПа 2.7358
Угол, соответствующий рс, град. пкв до ВМТ 7
Угол задержки воспламенения смеси, град. пкв 7
Максимальное давление цикла pmax,МПа 8.5883
Угол, соответств. pmax, гр. пкв после ВМТ 21
Максимальная температура цикла Tmax,K 2638.6
Угол, соответств. Tmax, гр. пкв после ВМТ 26
Ср.скор.нараст. давл. при сгор.,МПа/(гр.пкв) 0.2090
Давление в цилиндре в начале выпуска,МПа 1.1146
Сред. давление в трубопроводе,МПа: впускном 0.1569 выпуск. 0.1848
Сред.температ. в трубопроводе,K: впускном 338.1
выпуск. 1290.9
Средний расход воздуха через компрессор,кг/с 0.0708
Сред.степень повышения давления в компрес. 1.690
Сред.степень понижения давления в турбине 1.683
Средний за цикл КПД компрессора 0.750
Средний за цикл КПД турбины 0.562
Мощность компрессора, кВт 4.62
Мощность турбины, кВт 7.17
Stop - Program terminated.
- 1. Задание для проектирования турбокомпрессора
- 2. Определение параметров совместной работы поршневого двигателя и турбокомпрессора
- 2.1 Метод приближенного расчета и
- 3. Расчет компрессора
- 3.1 Предварительное определение основных параметров компрессора
- 3.2 Входной патрубок
- 3.3 Рабочее колесо компрессора
- 3.4 Безлопаточный диффузор
- 3.5 Лопаточный диффузор
- 3.6 Улитка
- 3.7 Окончательные значения основных параметров ступени
- 4. Расчет радиально-осевой турбины
- 4.2 Основные энергетические и геометрическиепараметры турбины
- 4.3 Сопловой аппарат
- 4.4 Рабочее колесо
- 5. Моделирование внешней скоростной характеристики
- 6. Описание конструкции турбокомпрессора
- 7. Регулирование давления наддува
- Список использованной литературы