Proiect PCMAI anul 2 MAC.xlsx

  • View
    221

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of Proiect PCMAI anul 2 MAC.xlsx

  • 8/14/2019 Proiect PCMAI anul 2 MAC.xlsx

    1/45

    1) Date de proiectare :

    Pn = 56 kWn = 4200 rot/min

    i = 4 cilindri

    2) Alegerea parametrilor initiali :

    a) temperatura initiala To = 293 K

    b) presiunea initiala po = 1.02 *10^5 N/m2 102000

    c) temperatura gazelor reziduale Tr = 900 K

    d) presiunea gazelor reziduale pr = 1.1 *10^5 N/m2 110000

    e) coeficientul de exces de aer = 1.25

    f) raportul de comprimare = 20

    3) Parametrii procesului de schimbare de gaze

    Se adopta urmatoarele marimi din tabelul 4:

    a) presiunea la sfarsitul admisiei pa = 0.9 *10^5 N/m2 90000

    b) preincalzirea amestecului T =15

    c) coeficientul de post umplere p =1.14

    Se calculeaza coeficientul gazelor reziduale:

    r = 0.0192

    Temperatura la sfarsitul admisie va fi:

    Ta = 319.15228 K

    Coeficientul de umplere:

    = 0.9537484

    Valorile calculate se vor compara cu cele di tabelele 6 si 3.

    Calculul Termic al unui motor cu aprindere prin comprimare

  • 8/14/2019 Proiect PCMAI anul 2 MAC.xlsx

    2/45

    4) Parametri procesului de comprimare

    Se adopta coeficientul politropic de comprimare valoarea

    n1 = 1.4

    10Presiunea la sfarsitul comprimarii :

    pc = 5.966017 *10^6 N/m2 5966017.231

    Temperatura la sfarsitul comprimarii:

    Tc = 1057.816 K

    5) Parametrii procesului de ardere

    Conform cu tabelul 7 se adopta urmatoarea compozitie a motorinei:

    c = 0.875 kg

    h = 0.133 kg

    o = 0.01 kg

    Puterea calorica inferioara Qinf = 41868 kJ/kg

    Se mai adopta din tabelul 4 si 5 :

    a) coeficientul de utilizare a caldurii = 0.9

    b) coeficientul de crestere a presiunii = 1.3

    Cantitatea minima de aer necesara arderii:

    Lmin = 0.5040675

    Cantitatea reala de aer necesara arderii:

    L = 0.6300843

    Coeficientul teoretic de variatie molara a incarcaturi proaspete:

    o = 1.0532667

    Coeficientul real de variatie molara a incarcaturii proaspete:

    f = 1.0522632

    Caldura specifica molara medie a amestecului initial:

    kmolaer/kgcomb

    kmolaer/kgcomb

  • 8/14/2019 Proiect PCMAI anul 2 MAC.xlsx

    3/45

    C' = 38.40599 kJ/kmol*K

    Caldura specifica molara medie a gazelor de ardere pentru >1:

    C'' = 27.36 + 0.002654 *Tz

    Temperatura la sfarsitul arderii:

    Rm = 8.314

    Coeficietii ecuatiei:

    a = 0.0027927

    b = 37.538438

    c = -110736.4

    ec = 2646.1511

    x1 =Tz 2489.0396 K

    x2 = -15930.64

    Presiunea la sfarsitul arderii:

    pz=pz' 77.558224 *10^5 N/m2 7755822.401

    Valorile calculate se compara cu cele din tabelul 4 si 5.

    Gradul de destindere prealabila:

    = 1.9045961

    6) Destinderea

    Se adopta coeficientul politropic al destinderii n2

    n2 = 1.18

    Gradul de destindere:

    = 10.500914

    Presiunea la sfarsitul destinderii:

    pb = 4.8370423 *10^5 N/m2 483704.2264

    Temperatura la sfarsitul destinderii

  • 8/14/2019 Proiect PCMAI anul 2 MAC.xlsx

    4/45

    Tb = 1630.0875 K

    7) Parametrii principali ai motorului

    Se adopta urmatoarele valori:

    a) coeficientul de rotunjire a diagramei r = 0.98b) randamentl mecanic c 0.82 (tab. 9)

    Presiunea medie a ciclului teoretic:

    p'i = 13.116306 *10^5 N/m2 1311630.634

    Presiunea medie indicata:

    pi = 12.85398 *10^5 N/m2 1285398.022

    Randamentul indicat al motorului:

    i = 0.4843928

    Presiunea medie efectiva:

    pe = 10.540264 *10^5 N/m2 1054026.378

    Randamentul efectiv al motorului:

    e = 0.3972021

    Valorile calculate se compara cu cele din tabelele 5, 6, si 9.

    Consumul specificefectiv de combustibil:

    ge = 0.2164755 kg/kW*h

    8) Dimensiuni fundamentale ale motorului

    Se adopta raportul cursa - alezaj (tab. 9)

    =S/D= 1.1

    Capacitatea cilindrica necesara:

    Vh = 0.3794971 l

    Vh = 379.49714 cm^3

    Alezajul si cursa

    D = 0.7602949 dm = 76.0294864 mm

  • 8/14/2019 Proiect PCMAI anul 2 MAC.xlsx

    5/45

    S = 83.632435 mm

    Se adopta:

    S = 84 mm = 0.084 mD = 76 mm 0.076 m

    Viteza medie a pistonului:

    Wm = 11.708541 m/s

    Cilindreea totala a motorului:

    Vt = 1.5179886 l

    Puterea litrica a motorului:

    Pl = 36.890923 kW/l

    9) Diagrama indicata

    Volumul la sfarsitul cursei de admisie

    Va= 0.3994707 dm3

    Volumul la sfarsitul compresiei

    Vc= 0.0199735

    Vc=Vz 0.0199735

    X Vx px

    [RAC] [m] [l] [N/m2]105

    0 0 0.0199735 1.110 1.423353 0.0264323 0.9

    20 5.579057 0.0452895 0.9

    30 12.13609 0.0750432 0.9

    40 20.58155 0.113366 0.9

    50 30.274 0.1573472 0.9

    60 40.50946 0.2037925 0.9

    70 50.59213 0.2495444 0.9

    1n

    x

    aax

    V

    Vpp

    2n

    x

    zzx

    V

    Vpp

    )2cos1(

    4)cos1(

    2

    SX

  • 8/14/2019 Proiect PCMAI anul 2 MAC.xlsx

    6/45

    80 59.90197 0.2917895 0.9

    90 67.95135 0.328315 0.9

    100 74.42459 0.3576884 0.9

    110 79.19611 0.3793401 0.9

    120 82.32568 0.393541 0.9

    130 84.03189 0.4012833 0.9

    140 84.64771 0.4040777 0.9150 84.56391 0.4036974 0.9

    160 84.16784 0.4019002 0.9

    170 83.78522 0.400164 0.9

    180 83.63244 0.3994707 0.9

    190 83.78522 0.400164 0.897818

    200 84.16784 0.4019002 0.892393

    210 84.56391 0.4036974 0.886835

    220 84.64771 0.4040777 0.885667

    230 84.03189 0.4012833 0.894314

    240 82.32568 0.393541 0.919042

    250 79.19611 0.3793401 0.967567

    260 74.42459 0.3576884 1.050545270 67.95135 0.328315 1.184444

    280 59.90197 0.2917895 1.397089

    290 50.59213 0.2495444 1.739059

    300 40.50946 0.2037925 2.309181

    310 30.274 0.1573472 3.316795

    320 20.58155 0.113366 5.248625

    325 16.16057 0.093305 6.89373

    330 12.13609 0.0750432 9.351584

    340 5.579057 0.0452895 18.96378

    350 1.423353 0.0264323 40.30264

    360 0 0.0199735 59.66017

    370 1.423353 0.0264323 77.55822380 5.579057 0.0452895 29.51804

    390 12.13609 0.0750432 16.26661

    400 20.58155 0.113366 9.997123

    410 30.274 0.1573472 6.790018

    420 40.50946 0.2037925 5.004062

    430 50.59213 0.2495444 3.940308

    440 59.90197 0.2917895 3.276291

    450 67.95135 0.328315 2.850635

    460 74.42459 0.3576884 2.576492

    470 79.19611 0.3793401 2.403869

    480 82.32568 0.393541 2.301847

    490 84.03189 0.4012833 2.249533500 84.64771 0.4040777 2.231188

    510 84.56391 0.4036974 2.233668

    520 84.16784 0.4019002 2.245459

    530 83.78522 0.400164 2.25696

    540 83.63244 0.3994707 1.1

    550 83.78522 0.400164 1.1

    560 84.16784 0.4019002 1.1

  • 8/14/2019 Proiect PCMAI anul 2 MAC.xlsx

    7/45

    570 84.56391 0.4036974 1.1

    580 84.64771 0.4040777 1.1

    590 84.03189 0.4012833 1.1

    600 82.32568 0.393541 1.1

    610 79.19611 0.3793401 1.1

    620 74.42459 0.3576884 1.1

    630 67.95135 0.328315 1.1

    640 59.90197 0.2917895 1.1

    650 50.59213 0.2495444 1.1

    660 40.50946 0.2037925 1.1

    670 30.274 0.1573472 1.1

    680 20.58155 0.113366 1.1

    690 12.13609 0.0750432 1.1

    700 5.579057 0.0452895 1.1

    710 1.423353 0.0264323 1.1

    720 0 0.0199735 1.1

    Se adopta marimile pentru corectarea diagrameia= 35 grade RAC 0.610555556

    unghiul de avans la aprindere ev= 40 grade RAC 0.697777778

    unghiul de avans la deschiderea evacuarii B=1/3.6 0.278 tabelul 6

    raportul dintre raza manivelei si lungimea bielei

    Poziia punctului c se determin de cursa pistonului XS corespunztoare unghiului de avans la aprindere

    Xs= 9.4639718 mm

    Poziia punctului c este determinat de presiunea n acest punct

    715922.0677 N/m2

    pc''= 7.1592207 *10^5N/m2

    Poziia punctului b este determinat cursa pistonului Xev corespunzatoare unghiului de avans la deschiderea evacurii

    xev=Xb' 7.3760032 mm

    Xa= 6.4901456 mm

    Poziia punctului a este determinat de presiunea in punctul a:

  • 8/14/2019 Proiect PCMAI anul 2 MAC.xlsx

    8/45

    286852.1132 N/m2

    pa'= 2.8685211 *10^5N/m2

  • 8/14/2019 Proiect PCMAI anul 2 MAC.xlsx

    9/45

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    P

    [N/m2]10^5

    Diagrama Indicata

    px

  • 8/14/2019 Proiect PCMAI anul 2 MAC.xlsx

    10/45

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    110

    0 90 180 270 360 450 540 630 720

    px[N/m2]105

    0 RAC

    Presiunea in cilindru

    px [N

  • 8/14/2019 Proiect PCMAI anul 2 MAC.xlsx

    11/45

    Cinematica mecanismului biela-manivela

    n= 4200 rot/min

    S= 84 mm 0.084 m

    unghiul de rotatie al manivelei D= 76 mm 0.076 m

    unghiul de inclinare al axei bielei viteza unghiulara de rotatie a arborelui cotit

    S cursa pistonului

    R raza manivelei

    L lungimea bielei

    raportul dintre raza manivelei si lungimea bielei

    = 439.823 rad/sec

    max= 15 grd max= 12180

    =1/3.6= 0.278 = 1/3.21/3.8

    R=S/2= 41.81622 mm 0.04182 m

    L=R/= 150.5384 mm 0.15054 m

    Ap- aria pistonului

    Ap= 0.00454 m2

    xp vp aI aII ap

    [RAC] [m] [m/s] [m/s2] [m/s2] [m/s2]

    0 0 0.00 8089.11 2246.97 10336

    10 0.0014234 4.07 7966.21 2111.46 10078

    20 0.0055791 7.93 7601.27 1721.28 9322.6

    30 0.0121361 11.41 7005.37 1123