Курстық жобаның көлемі, құрамы және жасалуы

Курстық жоба ПМУ ҰС 7.18.3-10 стандартқа сай А4 форматта компьютерде терілген көлемі 25 – 35 бет түсіндірме-есептемелік жазбадан және А3 форматта жасалған графикалық бөлімнен тұрады.

Түсіндірме жазбада тапсырма шартын ескере отырып, мотордың жұмыс циклін есептеу, жылу балансын құру, индикаторлық диаграммасы мен сыртқы жылдамдық сипаттамасын есептеу мен тұрғызу және мотордың салқындату немесе майлау жүйесін есептеу беріледі. Сонымен қатар мұнда мотордың сыртқы жылдамдық сипаттамасы (СЖС) бойынша есептемелік көрсеткіштер мен түпнұсқа мотордың техникалық сипаттамасында (мотор құжатында) келтірілген тиімділік көрсеткіштері салыстырмалы түрде талданып, қорытынды жасалады.

Мотордың жұмыс циклі мен жылу балансын есептеу микрокалькулятордың көмегімен атқарылады. Аяқталған есеп нәтижесін көрнекі түрде кестеге жинақтаған ыңғайлы. Мотордың СЖС-ын есептеу үшін арнайы жасалған компьютерлік бағдарламаны пайдалану қажет.

Жазбада есептеме өрнектері, коэффициенттер мағынасы мен есеп нәтижелері, графикалық бөлімге енбеген сызбалар көрсетіледі. Есеп өрнегі бір жолда, нәтижесі келесі жолдарда жазылуы қажет (өлшем бірлігі мәтінде көрсетіледі).

Түсіндірме-есептемелік жазбаның құрылым үлгісі :

Кіріспе тарауда студент тапсырманы зерделеген соң курстық жобаның мақсаты мен орындалатын жұмыс көлемін қысқаша сипаттайды. Сонымен қатар өз варианты бойынша тапсырмалық мәліметті келтіруі қажет.

Мотор үлгісі –

Сығымдау дәрежесін Δε ұлғайту (бензин моторы үшін) –

Үрмелеу қысымы р_к (дизель үшін) –

Тиімді қуат – ... кВт

т.б. 2-кестеден алынған техникалық сипаттама өлшемдері

Жобаның графикалық бөлімі КОМПАС, T-flex, Auto-CAD бағдарламаларының көмегімен А3 форматтағы 3 парақта жасалады:

1-парақ – р-V координат жүйесінде салынған индикаторлық диаграмма және оны тұрғызуға қажет есеп өлшемдері жинақталған кесте;

2-парақ – сыртқы жылдамдық сипаттама мен оны бейнелеуге қажет есеп өлшемдері жинақталған кесте;

3-парақ – мотордың салқындату немесе майлау жүйесінің сұлбасы мен есептемелік өлшемдері.

Графиктер бейнеленген жүйенің координат өстерінде әрбір өлшемнің белгісі мен бірлігін көрсету өте маңызды, ал тең аралықтарға бөлінген шкала өлшемнің өзгеру ауқымын толық қамтуы қажет. Мысалы, СЖС бойынша N_e 48,5 кВт (min) шамасынан 156 кВт (max) дейін өзгерсе, шкала 40–160 кВт ауқымында бейнеленіп, аралық интервал 20 кВт болғаны дұрыс.

Графикалық бөлімді бейнелеу үлгісі А қосымшасында көрсетілген.
3 Бензин моторының жұмыс циклін есептеу
3.1 Жұмыстық заттың өлшемдерi

Автомобиль бензинiнiң орташа элементтiк құрамы:

- көмiртегi _;

- сутегi _;

- молекулалық массасы _ кг/кмоль;

- төменгі қызуы _ кДж/кг.

1 кг бензиннiң толық жануы үшiн ауаның теориялық тұрғыдан қажеттi мөлшерi:

Берілген қосынды құрамына (a = 1) сәйкес нақты ауа мөлшерi, кг

Жанғыш қосындының жалпы мөлшерi

Қоламта газ компоненттерiнiң мөлшерi (К = 0,5), кмоль/кг



Қоламта газдың жалпы мөлшерi, кмоль/кг

Қоламта газдың көлемдiк өзгеруi, кмоль/кг

Mолекулалық өзгерудiң теориялық коэффициентi

Есептеуге қажет кейбір өлшемдерді – атмосфералық ауа қысымы р_о = 0,1 МПа, температурасы Т_о=288 К, таза түсiмнiң жылыну дәрежесi ΔT = 288 К, қалдық газ қысымы р_r = (1,10–1,25)·р_о МПа, температурасы Т_r = 900–1100 К деп aлдын-ала тұспалдаймыз.

Таза түсiм нығыздығы, кг/м³

мұндағы _ – ауанын молекулалық массасы, _ кг/кмоль;





Толтыру соңындағы газ қысымы





Қалдық газ коэффициентi

Бұл жерде ε – сығымдау дәрежесі. Есептеу барысында ε шамасын тапсырма шартына сай қабылдау қажет!

Толтыру соңындағы температура, К

Толымдылық коэффициентi

Сығымдаудың политроптық көрсеткiшiн n₁=1,34-1,38 аралығында қабылдаймыз.

Сығымдау соңындағы газ қысымы, МПа

Сығымдау соңындағы температура, К

Молекулалық өзгерудiң нақты коэффициентi

Мұндағы μ_Т және γ_r ілгері есептелген.

Жұмыстық қосынды жанғанда бөлінетін жылу мөлшері, кДж/кмоль.



Н_и – бензиннің төменгі қызуы (жоғарыда берілген).

ΔН_и – _ әсерінен шала жану нәтижесiнде бөлiнбейтiн жылу мөлшерi. Тапсырма шарты бойынша _, демек ΔН_и = 0.

Жұмыс циклінің максимум температурасын жану теңдеуінен табамыз

Жану барысындағы жылуды пайдалану коэффициентiн лайықталған режим үшін = 0,90 – 0,98 аралығында қабылдаймыз.

Таза түсiмнiң жылу сыйымдылығын ауаның жылу сыйымдылығына тең деп есептейміз, кДж/(кмоль·град)

мұндағы _, ^˚ С.

Қоламта газдың жылу сыйымдылығы оның компоненттерiнiң жиынтық жылу сыйымдылығына тең, олай болса, кДж/(кмоль·град)







Ескертпе: Компоненттер мөлшері есептеу басында анықталған!

Анықталған жылу сыйымдылығын жану теңдеуіне (1) қойсақ, ол бір белгісізі _ бар квадраттық тендеуге айналады, ºС

(4) теңдеуді шешу нәтижесінде жану температурасын анықтаймыз, К

Жану процесiнiң есептемелiк максимум қысымы, МПа

Нақты циклдің максимум қысымы, МПа

Қысым көтерiлу дәрежесi

Ұлғаю политропасының көрсеткiшiн n₂=1,23 – 1,30 аралығында қабылдаймыз.

Ұлғаю соңындағы газ қысымы, МПа

Ұлғаю соңындағы температура, К

Мұнан әрі бұрын қабылданған қалдық газ температурасының _Tr дұрыстығын тексеру қажет, %

Индикаторлық орташа қысым, МПа

Индикаторлық диаграмманы жұмырлау коэффициентi j_и = 0,95 – 0,98 деп есептеп, нақты индикаторлық орташа қысымды анықтаймыз, МПа

Индикаторлық үлестiк отын шығыны, г/кВт сағ

Циклдің индикаторлық ПӘК



Лайықталған (n_ном) режимдегі пiспектiң орташа жылдамдығы, м/с

Бұл жерде S – піспек жүрісі, м.

Механикалық шығынның орташа қысымы, МПа

Циклдің тиiмдi орташа қысымы, МПа

Мотордың механикалық ПӘК

Тиiмдi үлестiк отын шығыны, г/(кВт·сағ)

Мотордың тиiмдi ПӘK

Жұмыстық көлемі белгілі мотордың тиімді қуаты, кВт

мұнда τ – ырғақтылық коэффициенті, τ = 4.

Сағаттық отын шығыны, кг/сағ

Мотордың тиімді айналдырғыш моменті, Нм

Дизельдiк отынның орташа элементтiк құрамы:

- көмiртегi C = 0,870;

- сутегi Н = 0,126;

- ерiген оттегi О_е = 0,004.

-төменгі қызу H_u = 42500 кДж/кг

1 кг отынның толық жануы үшiн қажет теориялық ауа мөлшері (массалық l₀, кг, және көлемдік L₀, кмоль)

Цилиндрге түсетiн ауа мөлшерi, кмоль

Қоламта газдың жалпы мөлшерi, кмоль

Қоламта газ компоненттерiнiң мөлшерi, кмоль

Mолекулалық өзгерудiң теориялық коэффициентi

Есептеуге қажет кейбір өлшемдерді – атмосфералық ауа қысымы р_о = 0,1 МПа, температурасы Т_о = 288 К, таза түсiмнiң жылыну дәрежесi ΔТ = 0 – 10 К деп aлдын-ала тұспалдаймыз.

Газ турбиналық үрмелі дизель үшін қалдық газ қысымын р_r = (0,90 – 0,98)·р_k, МПа, аралығында (баяу жүрісті мотор үшін р_r төмендеу!), температурасын Т_r = 700 – 900 К аралығында қабылдайды.

Үрмелі моторда цилиндрге түсетін ауа компрессордан өткенде қызады. Сондықтан оның температурасын анықтау қажет, К

мұндағы р_к – үрмелеу қысымы (тапсырмаға сәйкес).

Таза түсiм нығыздығы, кг/м³



_ – ауаның үлестік газ тұрақтысы, _кДж/(кмоль·град).

Толтыру соңындағы газ қысымы, МПа

Қалдық газ коэффициентi

Толтыру соңындағы температура, К

Толымдылық коэффициентi

Сығымдаудың политроптық көрсеткiшiн _ = 1,34 – 1,38 аралығында қабылдаймыз.

Сығымдау соңындағы қысым, МПа

Сығымдау соңындағы температура, К

Молекулалық өзгерудiң нақты коэффициентi

Мұндағы μ_Т және γ_r ілгері есептелген.

Жұмыстық қосынды жанғанда бөлінетін жылу мөлшері, кДж/кмоль


_ – дизельдік отынның төменгі қызуы (жоғарыда берілген).

Жұмыс циклінің максимум температурасын жану теңдеуінен табамыз

Газ турбиналық үрмелі жүрдек дизельде жану барысындағы жылуды пайдалану коэффициентiн лайықталған режим үшін _, қысым көтерілу дәрежесін _ аралығында қабылдаймыз.

Таза түсiмнiң жылу сыйымдылығын ауаның жылу сыйымдылығына тең деп есептейміз, кДж/(кмоль·град)

Мұндағы _.

Тұрақты қысым жағдайында қоламта газдың орташа жылу сыйымдылығы, кДж/(кмоль·град)

Тұрақты көлем жағдайында қоламта газдың орташа жылу сыйымдылығы, Дж/(кмоль·град)