- •Расчет показателей работы двигателя
- •Введение
- •Структура пояснительной записки
- •Задание:
- •1 Тепловой расчет двигателя
- •1.1 Параметры окружающей среды
- •1.2 Температура и давление остаточных газов
- •1.3 Процесс впуска
- •1.5 Давление и температура газов в конце сжатия
- •1.6 Количество свежего заряда и продуктов сгорания топлива
- •1.7 Уравнение сгорания топливно-воздушной смеси
- •1.4 Коэффициент наполнения цилиндров двигателя свежим зарядом
- •1.8 Температура и давление газов в конце процесса сгорания
- •1.9 Давление и температура газов в конце процесса расширения Давление в конце расширения
- •2 Общие показатели рабочего цикла
- •2.1 Индикаторные показатели
- •2.2 Показатели механических потерь
- •2.3 Эффективные показатели работы двигателя
- •Эффективный кпд
- •3 Основные размеры двигателя
- •4 Тепловой баланс двигателя
- •5 Индикаторная диаграмма двигателя
- •6 Динамический расчет двигателя
- •6.1. Расчет действующих сил в кривошипно-шатунном механизме
- •Суммарная сила, действующая на поршень определяется как алгебраическая сумма составляющих сил, соответствующим углам поворота коленвала.
- •При этом учитывается следующее правило знаков: направление силы к центру коленвала считается положительным, от центра - отрицательным.
- •6.2. Построение развернутой диаграммы сил давления газов, сил инерции и суммарных сил, действующих на поршень
- •6.3. Построение полярной диаграммы сил, действующих на шатунную шейку
- •6.4. Построение развернутой полярной диаграммы
- •6.5. Построение диаграммы тангенциальных сил
- •6.6. Проверка данных задания по расчетным показателям
- •7. Выходные характеристики двигателя
- •7.1 Внешняя скоростная характеристика двс с искровым зажиганием
- •7.2 Регуляторная характеристика дизеля
- •Литература
- •Приложения
- •Курсовая работа
- •Мичуринск, 20___ г.
1.2 Температура и давление остаточных газов
Давление
газов в конце выпуска
(МПа) составляет:
(1.5)
или с вариантом наддува
(1.6)
Температуру газов в конце выпуска Tr следует принимать в пределах:
К
– искровые двигатели (1.7)
Tr = (600…900) К - дизели
где меньшее значение соответствует дизелям со свободным впуском свежего заряда и впрысковым ДВС с искровым зажиганием, большее значение - дизелям с наддувом и ДВС с искровым зажиганием. При увеличении частоты вращения температура возрастает.
1.3 Процесс впуска
Давление
газов в конце впуска
МПа вычисляют по формуле
(1.8)
где
потеря
давления из-за сопротивления впускного
тракта.
Примечание.
Если двигатель с наддувом, то в формуле
(1.8) и во всех последующих расчетах глав
1 и 2
следует заменить соответственно на
или на
.
Величину ΔPa определяют по формуле Бернулли
(1.9)
где
коэффициент сопротивления потоку заряда
на впуске, который для дизелей и двигателей
с электронным впрыском принимается
пониженным из-за отсутствия карбюрации;
средняя
скорость движения заряда в наименьшем
сечении впускного тракта (впускном
клапане); (80-130м/с)
плотность
свежего заряда на впуске.
Плотность свежего заряда (воздуха) равна:
(1.10)
где
Дж/кг-град – удельная газовая постоянная
воздуха.
Среднюю скорость заряда (м/с) определяют так:
=
(1.11)
где
площадь
проходного сечения впускного клапана;
где
число впускных
клапанов в одном цилиндре;
диаметр
тарелки впускного клапана;
при
r
=
- радиус кривошипа;
d,S – диаметр и ход поршня;
n – частота вращения коленчатого вала, об/мин;
λ – отношение радиуса кривошипа к длине шатуна.
Температура газов в конце впуска (К)
(1.12)
где
приращение
температуры свежего заряда вследствие
его подогрева от стенок впускного
коллектора и других деталей;
°С
– ДВС с искровым зажиганием;
°С
– дизели со свободным впуском;
°С
– дизели с наддувом;
коэффициент
остаточных газов:
(1.13)
Для
ориентации. На режиме максимальной
мощности и при стандартных условиях (
МПа,
°С)
ДВС
с искровым зажиганием;
дизели
со свободным впуском;
дизели
с наддувом.
Примечание. Во всех последующих расчетах ориентировочные значения показателей соответствуют вышеуказанным условиям работы двигателя.
