Построение индикаторной диаграммы дизеля

Индикаторная диаграмма дизеля строится аналогично индикаторной диаграмме бензинового двигателя. Различие будет только при построении политропы расширения, которую строят из точки Z , а не из точки Z^’. Отрезок Z^’Z для дизелей, работающих по циклу со смешанным подводом теплоты: Z^’Z=ОА*(ρ-1).

Внешняя скоростная характеристика

Внешнюю скоростную характеристику вновь проектируемого двигаталя можно построить по результатам теплового растета, проведенного для нескольких режимов работы (при различной частоте вращения) двигателя. Однако с достаточной степенью точности эту характеристику можно построить и по результатам теплового расчета, проведенного для одного режима - режима максимальной мощности.

Расчет и построение кривых скоростной характеристики в этом случае ведется в интервале:

а) для бензиновых двигателей от n_мин=400 ...1200 до n_мах=(1,1…1,2)*n;

б) для дизелей от n_мин=350...700 до n .

Расчетные точки выбираются через каждые 500…1000мин^-1.

1. Расчетные точки кривой эффективной мощности (кВт) определяются по эмпирическим зависимостям:

- для бензиновых двигателей:

;

- для дизелей с неразделенными камерами:

,

где N_ex и n_x - эффективная мощность и частота вращения коленчатого вала в рассчитываемых точках скоростной характеристики.

По рассчитываемым точкам в масштабе m_N строится кривая эффективной мощности.

2. Точки кривой эффективного крутящего момента (Н*м) определяются по формуле: .

По полученным точкам в масштабе m_M (Н*м/мм) строится кривая эффективного крутящего момента.

Эта же кривая в масштабе: (МПа/мм) выражает изменение среднего эффективного давления Р_ех. Величина среднего эффективного давления Р_ех (МПа) для рассчитываемых точек может быть определена также по кривой M_ex или из выражения:

.

3. Точки кривой среднего давления механических потерь определяются в соответствии с конструкцией двигателя по эмпирической формуле и данным табл. 4.

4. Точки кривой среднего индикаторного давления (МПа) определяются по формуле: .

Кривая среднего индикаторного давления, построенная в масштабе m_p, выражает также изменения индикаторного крутящего момента в расчетных точках, но в масштабе (Н*м/мм):

Эта же кривая выражает в определенном масштабе изменение по оборотам коэффициента наполнения. Масштаб η_V определяется из уравнения:

,

где С - постоянная величина (1/Н*м), равная отношению значения коэффициента наполнения к индикаторному крутящему моменту при максимальной мощности.

Значения η_Vx в остальных расчетных точках определяются из выражения:

.

Расчетные точки индикаторного крутящего момента (Н*м) могут быть определены из выражения:

.

5. Кривая удельного эффективного расхода топлива (г/кВтч) строится по формуле: ,

где α_х- коэффициент избытка воздуха в расчетных точках.

Для определения g_ех в расчетных точках необходимо задаться законом изменения α по частоте вращения. С достаточной степенью точности для бензиновых двигателей можно принять значения α постоянными на всех скоростных режимах, кроме минимальной частоты вращения. При n_x=n_min следует принимать смесь несколько более обогащенную, чем при .

В дизелях при работе по скоростной характеристике с увеличением частоты вращения значение α несколько увеличивается. Для четырехтактного дизеля с непосредственным впрыском можно принять линейное изменение α.

Для бензиновых двигателей: при n_min α= 0,75…0,85; а при n_N α=0,85...0,95. Значение α при n_N принято в начале теплового расчета.

Для быстроходных дизелей без наддува при n_min α=1,1…1,3, а при n_N α=1,2…1,7.

6. Часовой расход топлива (кг/ч) определяется по уравнению:

.

7. Результаты расчетов рекомендуется занести в табл.5 и построить внешнюю скоростную характеристику (зависимость N_e, M_e, P_e, P_i, M_i, η_V, α, g_e G_t от n).

Таблица 5

Частота вращения	Параметры скоростной характеристики
	Ne	Me	Pe	Pi	Mi	ηV	α	ge	Gt
nmin ………….
nN
nmax

8. По скоростной характеристике необходимо определить коэффициент приспособляемости: .

ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Пояснительная записка оформляется на основе черновых записей, сделанных в процессе курсового проектирования. Записку выполняют на бумаге формата А4.

На всех страницах текста записки необходимо оставить слева и справа поля шириной 20 мм, слева - для брошюровки, справа - для вынесения результатов расчета и замечаний проверяющего.

Пояснительная записка должна быть написана аккуратно, технически грамотно, с поясняющими текст расчетными схемами, эскизами и рисунками, с необходимыми ссылками на литературу,

Запись вычислений производить по схеме: формула - численное значение величин - результат - размерность.

Окончательно пояснительная записка оформляется в обложке с титульной надписью согласно прил. 4.

Чертежи проекта вычерчиваются в карандаше на листах ватмана с обязательным соблюдением всех требований действующих стандартов на выполнение чертежей.

В правом нижнем углу чертежей обязательно выполняется в соответствии с ГОСТом основная надпись.

Оформленные пояснительная записка и чертежи проекта представляются на проверку и подпись консультанту проекта.

ЗАЩИТА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Защита курсовой работы производится на кафедре «Теплотехника и тепловые двигатели».

При защите курсовой работы необходимо кратко доложить основные параметры и особенности конструкции спроектированного двигателя и сделать четкое обоснование принятых в процессе проектирования технических решений.

Защищающийся должен знать тенденции развития двигателестроения, достаточно глубоко разбираться в расчетах и оценке надежности отдельных деталей двигателя.

Литература

1. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. Колчин А.И., Демидов В.П, -М.: Высшая школа, 2002г

2. Двигатели внутреннего сгорания. Т.1,2. Луканин В.Н., Шатров М.Т. М.: «Высшая школа», 2005г.

3. Автомобильные и тракторные двигатели. В 2 ч.Под ред. И.М.Ленина.- М.: Высшая школа, 1977г.

4. Автомобильные двигатели. Под ред. М.С.Ховаха.-М.: Машиностроение, 1977г.

Параметры	МеМЗ-968	МеМЗ-245	ЯМЗ-236	МЗМА-412Э	ГАЗ-24Д	ЗИЛ-130	ЗИЛ-645	ЗМЗ-53	КамАЗ-740	ВАЗ-2108
Номинальная мощность Ne, кВт	30,2	40,4	132,4	55,2	69,9	110,3	136,0	84,4	154,4	47,8
Частота вращения коленчатого вала при номинальной мощности nN, мин-1	4200-4400	5500	2100	5800	4500	3200	2800	3200	2600	5600
Число и расположение цилиндров	4-V	4-Р	6- V	4-Р	4-Р	8- V	8- V	8- V	8- V	4-Р
Степень сжатия ε	7,2	9,5	16,5	8,8	8	6,5	18	6,7	17	9,9
Диаметр цилиндра Д, мм	76	72	130	82	92	100	110	92	120	76
Ход поршня S, мм	66	67	140	70	92	95	115	80	120	71
Рабочий объем цилиндров двигателя Vл, дм3/л	1, 197	1,091	11,14	1,478	2,445	5,966	8,74	4,252	10,85	1,288
Скорость поршня υn ср, м/с	9,24	12,28	9,8	13,53	13,8	10,13	10,73	8,53	10,4	13,25
Среднее эффективное давление Pe, МПа	0,70	0,81	0,679	0,77	0,76	0,70	0,669	0,74	0,658	0,795
Минимальный удельный расход топлива ge min, г/кВт*ч	333	299	238	307	307	327	224	313	224	302

Приложение 1

Оглавление

Объем и содержание курсовой работы 3

Задание на курсовое проектирование 3

Методика курсового проектирования 6

Технико-экономическое обоснование 6

Построение индикаторной диаграммы бензинового двигателя 15

Построение индикаторной диаграммы дизеля 17

Внешняя скоростная характеристика 17

Оформление курсовой работы 20

Защита курсовой работы 20

Литература 21

Приложение 2

Приложение 3