- •Тракторы и автомобили Раздел «Теория, конструкция и расчет автотракторных двигателей»
- •Задание и методические указания по выполнению курсового проекта
- •Варианты заданий
- •Исходные данные для курсового проекта
- •2. Тепловой расчет дизеля пример расчета дизеля
- •Давление и температура остаточных газов
- •Процесс впуска
- •Процесс сжатия
- •Процесс сгорания
- •Процесс расширения
- •Индикаторные и эффективные показатели двигателя
- •Определение диаметра и хода поршня
- •Построение индикаторной диаграммы
- •0,025 МПа, т.Е. Порядка 3%.
- •Построение скоростной характеристики
- •Кинематический расчет кривошипно-шатунного механизма (кшм)
- •Динамический расчет кшм
- •Порядок расчета и построения развернутой индикаторной диаграммы
- •Расчет поршня.
- •Технические характеристики автомобильных
0,025 МПа, т.Е. Порядка 3%.
Рис. 1. Индикаторная диаграмма четырехтактного дизеля
Построение скоростной характеристики
Скоростная характеристика двигателя (рис. 2) строится в левом нижнем углу первого листа проекта.
Для расчета и построения кривых эффективной мощности и эффективного удельного расхода топлива используются эмпирические формулы
Крутящий момент и часовой расход топлива находятся по формулам:
Мех = 9550Nex/nx = 9550*40.263/800 = 480.64 Нм
Gтх = Nexgex/1000 = 40.263*248.78/1000 = 10.017 кг/ч
Расчеты выполняются для 8 – 12 скоростных режимов двигателя от
nmin = 600…800 мин-1 до nmax через 200…300 мин-1.
Результаты расчетов заносим в таблицу 2.
Таблица 2
Скоростная характеристика двигателя
nх, об/мин |
800 |
1000 |
1200 |
1400 |
1600 |
1800 |
|
|
Nex, кВт |
40,26 |
50,95 |
60,61 |
68,62 |
74,3 |
77,12 |
|
|
Мех, Нм |
480,64 |
486,55 |
482,36 |
468,06 |
443,67 |
409,16 |
|
|
gex, г/кВтч |
249,09 |
234,71 |
226,14 |
223,38 |
226,43 |
235,29 |
|
|
Gтх, кг/ч |
10,03 |
11,96 |
13,71 |
15,33 |
16,83 |
18,15 |
|
|
По результатам расчета строятся кривые скоростной характеристики двигателя и отмечаются Мmax, gemin и соответствующие им частоты вращения вала двигателя.
Определяется коэффициент приспособляемости двигателя
k = Mmax/Mн = 486,76/409,34 = 1,19
Для выполненных конструкций дизелей k = 1.05…1.22.
Рис. 2. Регуляторная характеристика дизеля
Кинематический расчет кривошипно-шатунного механизма (кшм)
Расчет состоит в определении перемещения, скорости и ускорения поршня для различных углов поворота коленчатого вала, при постоянной частоте вращения его.
Радиус кривошипа
R = S/2 = 140/2 = 70 мм
Длина шатуна
L = R/λ = 70/0.263 = 70/0.263 = 266 мм
где λ = R/L – кинематическая постоянная КШМ; для А-41 λ = 0,263
(табл.2. Прил.).
Угловая скорость коленчатого вала
ω = πn/30 = 3.14*1800/30 = 188.4 рад/с
Определяем кинематические параметры по формулам:
- перемещение поршня
x = R((1 – cosφ) + λ/2sin2φ) = 0.07((1 – cos0) + 0.263/2sin20) = 0 м
- скорость поршня
v = Rω(sinφ + λ/2sin2φ) = 0.07*188.5(sin0 + 0.263/2*sin2*0) = 0 м/с
- ускорение поршня
j = Rω2(cosφ + λcos2φ) = 0.07*188.52(cos0 + 0.263*cos2*0) = 3138 м/c2
Расчеты выполняются для угдлв поворота коленчатого вала от 0о до 180о через каждые 30о и результаты их вносим в таблицу 3.
Таблица 3
Кинематика поршня
-
φ, град
φ, рад
х, м
v, м/с
j, м/с2
0
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
360
0
0,52
1,05
1,57
2,09
2,62
3,14
3,66
4,19
4,71
5,23
5,76
6,28
0
0,01
0,04
0,08
0,11
0,13
0,14
0,13
0,11
0,08
0,04
0,01
0
0
8,09
12,92
13,19
9,93
5,11
0,02
-5,07
-9,90
-13,18
-12,94
-8,13
-0,05
3138
2806
1897
655
-587
-1497
-1831
-1501
-593
648
1890
2802
3138
По данным расчета строим кривые.
Рис. 3.
Рис. 4.
Рис. 5.
