Proiect motoare cu ardere internă

TEMA: Sa se efectueze calculul termic.bilantul energetic,calculul cinematic si calculul dinamic pentru un motor diesel naval AKASAKA AN36 la care se cunosc urmatorii parametrii:

-D=360 mm

-S=540 mm

-τ =4

-i=6 cilindri in linie

-n=320 rot/min

-Pe=1470 kW

-pe=16,71 bar

-Pcil=245 kW/cil

-vmp=5,76 m/s

BIBLIOGRAFIE:

Alexandru Dragalina-“Calculul termic al motoarelor diesel navale.”-Editura “MUNTENIA & LEDA 2002”

Alexandru Dragalina-„Calculul dinamic si cinematic”.Editura “MUNTENIA & LEDA 2002”

Alexandru Dragalina-“Motoare cu aredere interna vol. I+II+III”-Editura ACADEMIEI NAVALE”Mircea cel Batran”,Constanta,2003

Pentru efectuarea proiectului de curs vom lua in calcul urmatoarele ipoteze simplificatoare:

1.Ciclul de functionare al motorului este parcurs de un fluid motor alcatuit dintr-un amestec de gaze semiideale care respecta legea universala a gazelor:

pV=mRT=µRT

2.Ciclul de functionare este alcatuit dintr-o succesiune de transformari termodinamice elementare:

3.In timpul ciclului de functionare arde complet cantitatea de combustibil de 1kg

4.Procesele de comprimare si de destindere costitue transformari politropice cu exponenti constanti.

5.Arderea combustibilului se realizeaza initial izocor (c-y) si ulterior izobar (y-z).

6.Pe parcursul arderii compozitia fluidului motor se modifica instantaneu la inceputul celor doua etape c si y.

7.Procesul de admisie se desfasoara instantaneu la inceputul comprimarii in punctul a.

8.Procesul de evacuare este substituit printr-o transformare izocora de cedare a caldurii catre sursa rece.

CAPITOLUL I

PARAMETRII INITIALI DE CALCUL

1.Tipul motorului

Motorul dat in tema de proiectare este de tip AKASAKA AN36, avand o putere efectiva de 1470 kW la o turatie de 320 rpm.

Asadar motorul are urmatoarele caracteristici constructive:

-D= 360 mm

-S=540 mm

-τ =4 timpi

-i=6 cilindrii in linie

-n=320 rot/min

2.Puterea efectiva a motorului

Motorul cu aprindere interna consuma o parte din lucrul mecanic dezvoltat in cilindri pentru invingerea rezistentelor interne determinate de antrenarea mecanismelor si sistemelor auxiliare, de frecarea mecanica dintre suprafetele pieselor aflate in miscare relativa si de frecarile gazodinamice dintre fluidul motor si organele de distributie, piston, cilindru, chiulasa.

De aceea puterea efectiva (disponibila pentru consumator) este inferioara celei dezvoltate prin arderea combustibilului (adica puterea indicata).

Motoarele se pot clasifica functie de puterea efectiva astfel:

- motoare de putere mica: Pe < 75 kW

- motoare de putere medie: Pe = 75 750 kW

- motoare de putere mare: Pe = 750 7500 kW

- motoare de putere foarte mare: Pe > 7500 kW

Puterea pe cilindru:

Pcil=245 kW/cil

Pe=Pcili =245•6=1470 kW

Puterea efectiva este:

Pe=1470 kW

Motorul considerat in tema de casa se incadreaza in clasa motoarelor de putere medie.

3.Numarul de timpi ai motorului

Partea din ciclul motor care se efectueaza intr-o cursa completa a pistonului se numeste timp. Un motor care efectueaza un ciclu complet in patru curse succesive ale pistonului (720 oRAC) se numeste motor in patru timpi; daca ciclul se realizeaza pe parcursul a doua curse succesive ale pistonului (360 oRAC), motorul este in doi timpi.

Motorul considerat in tema de casa este un motor in patru timpi.

τ =4

4.Turatia motorului

Numarul de rotatii efectuate de arborele cotit intr-un minut se numeste viteza de rotatie, turatia arborelui cotit, turatia motorului sau pe scurt turatie.

Turatia nominala a motorului dat in tema de proiectare este:

Presiunea medie efectiva:

5. Numarul de cilindrii ai motorului

In general numarul de cilindri este functie de puterea efectiva a motorului. La motoarele cu aprindere prin compresie se inregistreaza urmatoarele valori:

- motoare de putere redusa: i = 1 6

- motoare de putere medie: i = 4 8

- motoare de putere mare: i = 6 18

i=6

Astfel conform acestui criteriu motorul considerat se incadreaza in categoria motoarelor de putere medie.

Turatia n, impreuna cu cursa pistonului S, determina viteza medie a pistonului:

6.Compozitia procentuala a combustibilului

Combustibilii utilizati la motoarele cu ardere interna sunt exclusiv de orgine petroliera. ei reprezinta amestecuri complexe de hidrocarburi, care contin si cantitati variabile, dar reduse, de compusi cu oxigenm azot si sulf, precum si urme de compusi cu sodiu, potasiu, fier, nichel si vanadiu. Mai pot fi prezente apa si reziduurile mecanice (cenusa).

Proprietatile combustibililor se definesc printr-un numar de caracteristici standardizate care se grupeaza in trei clase:

- caracteristici care definesc proprietatile combustibilului determinate pentru procesele de pulverizare, vaporizare, autoaprindere si ardere;

- caracteristici care definesc proprietatile combustibilului determinate pentru uzura motorului;

- caracteristici determinate pentru transportul, depozitarea si distributia combustibilului.

Cei mai utilizati combustibili au urmatoarea compozitie chimica:

% carbon hidrogen oxigen apa sulf reziduri

Benzina 85,5 14,2 0,4 - - -

Petrol 86 13,7 0,3 - - -

Motorina 85,7 13,3 1 - - -

Diesel marin 87 12,4 0,6 - - -

Pacura 84 11 1 1 3 -

Combustibil greu 87,9 7 1 0,75 3 0,35

Se alege pentru motorul considerat motorina avand urmatoarea compozitie chimica:

-carbon: c=85.7

-hydrogen: h=13.3

-oxigen: o=1

-apa: w=0

-sulf: s=0