Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Лабораторна робота № 3
Тема: Визначення характерних розмірів карбюратора
3.1 Мета і завдання роботи:
– вивчити призначення та загальну будову систем і пристроїв живлення карбюраторів, освоїти методику розрахунку характерних розмірів карбюратора.
3.2 Забезпечуючі засоби: стенди системи живлення, карбюратори, методичні вказівки.
3.3 Теоретичні відомості
При розрахунку опору в паливних каналах виходять з того, що визначальним при цьому є опір паливного жиклера, як найбільш вузького місця в паливних каналах. Опір характеризують швидкістю протікання палива через жиклер, величина якої залежить від режиму роботи двигуна і змінюється в межах від 0 до 5 м / с.
Паливо, що витікаає з розпилювача, розпорошується на дрібні краплі в повітрі, яке рухається з великою швидкістю. Причому, чим більше швидкість потоку повітря і чим менше поверхневий натяг палива, тим менше середній діаметр крапель (рисунок 3.1).
Рисунок 3.1 – Залежність розміру крапель від швидкості повітря
Дифузор.
Діаметр горловини дифузора вибирається таким, щоб необхідне розрідження та швидкість потоку повітря створювали умови для тонкого розпилювання та інтенсивного випаровування палива при різних режимах роботи двигуна.
Об'єм повітря, що поступає в циліндр за одиницю часу впродовж одного такту впуску, буде:
Sц·Vп·ηv (3.1)
Sц - площа поперечного перерізу циліндра (поршня);
Vп - середня швидкість поршня;
ηv - коефіцієнт наповнення циліндра горючою сумішшю .
Оскільки дифузор обслуговує 4 циліндри, то їх пропускна спроможність має бути такою, щоб забезпечити горючою сумішшю 4 циліндри двигуна :
4 ·Sц·Vп·ηv =Sd·Wd (3.2)
Sd - площа поперечного перерізу вузької частини диффузора;
Wd - швидкість повітря у вузькій частині дифузора. м/с.
Швидкість поршня визначається за формулою (враховано, що такт впуску відбувається через кожні два оберти колінчастого вала):
Vп =S ·n /2, (3.3)
де S - хід поршня;
n - максимальне число обертів колінчастого вала двигуна, с-1.
Враховуючи, що хід поршня визначається за формулою:
S = (Vц·4) / (π·Dц2), (3.4)
а також наповнення циліндра робочою сумішшю, після підстановки (3.4) в (3.3), отримаємо:
Vп = (Vц·2·n· ηv) / (π·Dц2). (3.5)
Підставляючи (3.5) в (3.2), знаходимо площу перерізу вузької частини дифузору:
Sd=2·Vц· n· ηv /Wd, (3.6)
або через літраж двигуна:
Sd=2·Vл· n · ηv / (і·Wd), (3.7)
де Vл – літраж двигуна;
і – кількість циліндрів.
Як видно з формули (3.7) пропускна спроможність дифузора залежить від літражу двигуна, максимальних обертів колінчастого вала, коефіцієнта наповнення циліндрів і швидкості повітря в дифузорі.
Дослідами встановлено, що швидкість повітря у вузькій частині дифузора для усіх типів сучасних двигунів можна вважати однаковою, рівною приблизно 85м/с. Візьмемо для розрахунків значення: швидкість повітря в дифузорі 85м/с при коефіцієнті наповнення ηv рівному 1.
Для прикладу розрахуємо оптимальний переріз дифузорів для двигуна об'ємом 1300 см3. Максимальне значення обертів задамо 6000 хв-1 =100с-1.
Sd= (1300см3 ·100ос-1 ·1) / (2·8500см/с) =7,65см2.
Переріз дифузорів для карбюратора Таврії з дифузорами, діаметри яких 21мм і 23мм, має значення:
S1(21) =3.46 см2.
S2(23) =4.15 см2.
S1+S2=3.46+4.15=7.61 см2.,
що практично співпадає з розрахунковим значенням площі перерізу.
Погодинна витрата повітря, що проходить через дифузор карбюратора і далі надходить у двигун, визначається за формулою:
(3.8)
де ωп - швидкість руху повітря в дифузорі, м / с;
Fдиф - площа поперечного перерізу горловини дифузора, м2;
ρп – густина повітря при температурі і тиску навколишнього середовища, кг/м3; ρп= 1,19 кг/м3;
З іншої сторони для чотиритактного двигуна погодинна витрата повітря,
надходить у двигун визначається за формулою:
(3.9)
де D - діаметр циліндра двигуна, м; S - хід поршня, м;
ηv - коефіцієнт наповнення двигуна; ηv = 0,7…0,92;
n - число обертів колінчастого вала, c-1;
i - число циліндрів двигуна, що обслуговуються даним карбюратором;
τ = 4 - тактність двигуна.
Якщо припустити, що повітря є нестискуваною рідиною, то швидкість повітря, що протікає через горловину дифузора, може бути визначена за формулою:
(3.10)
де ηдиф - коефіцієнт швидкості повітря в дифузорі; ηдиф = 0,8…0,9.
P0 – Pдиф - розрідження в дифузорі, рівне різниці тиску навколишнього середовища і в дифузорі. Практично площу горловини дифузора підбирають так, щоб розрідження в ній на великих числах обертів колінчастого вала не перевершувало 9,8 кПа.
Використовуючи формулу (3.10), можна визначити розрідження в дифузорі при роботі двигуна, якщо відома швидкістьруху повітря в дифузорі:
(3.11)
Враховуючи, що погодинна витрата повітря, що надходить в циліндри двигуна, дорівнює погодинній витраті повітря, що проходить через горловину дифузору можна отримати формулу щодо діаметра діфузору dдиф:
(3.12)
Жиклер.
Діаметр жиклера вибирається таким, щоб необхідна витрата палива була досягнута при даному розрідженні в горловині дифузора. Порядок розрахунку наступний.
Погодинна витрата палива через отвір жиклера становить:
(3.13)
де – відповідно швидкість і густина палива в жиклері;
– площа перерізу жиклера.
Враховуючи, що , з формули (3.13) знаходимо величину діаметра жиклера dжик:
(3.14)
Швидкість витікання палива з жиклера може бути визначена відповідно за формулою:
(3.15)
де ηжик = 0,5…0,8 – коефіцієнт швидкості витікання палива з жиклера.
Швидкість витікання палива з жиклера значно нижче швидкості повітряного потоку в горловині дифузора і, залежно від розрідження в дифузорі, становить від 3 до 6 м/с.
Приймаємо пн = 4600 хв-1=76,6с-1 режимі холостого ходу пх = 600 хв-1 =10с-1; D = 76, мм; S = 82, мм; розрідження в дифузорі для номінального режиму P0 – Pдиф = 2,915 кПа, для режиму холостого ходу – 1,0 кПа.
3.4 Хід виконання
Погодинна витрата повітря, що надходить у двигун визначається за формулою:
Швидкість повітря, що протікає через горловину дифузора визначаться:
Знаходимо діаметр діфузору dдиф:
Знаходимо площу горловини дифузора
За табличними даними приймаємо діаметр паливного жиклера dжик=1,3мм
Швидкість витікання палива з жиклера визначається за формулою:
Площу паливного жиклера визначаємо за формулою:
Погодинна витрата палива через отвір жиклера становить: