- •1 Тепловой расчет двигателя
- •1.1 Выбор основных параметров двигателя
- •2 Определение параметров рабочего цикла двигателя
- •2.1 Процесс впуска Температура подогрева свежего заряда
- •2.2. Процесс сжатия.
- •1.7 Процесс сгорания
- •2.4. Процесс расширения.
- •Эффективные показатели двигателя
- •3.Тепловой баланс.
- •Перемещение, скорость и ускорение поршня
- •3 Динамика кривошипно-шатунного механизма
- •3.1 Силы давления газов
- •3.2 Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма
- •3.3 Полные и удельные силы инерции
- •3.4 Удельные суммарные силы
- •3.5 Силы, действующие на шатунную шейку коленчатого вала
- •3.6 Силы, действующие на коренные шейки коленчатого вала
- •4 Расчет поршневой группы
- •4.1 Расчет поршня
- •4.2 Поршневые кольца
- •4.3 Поршневой палец
- •5 Расчет шатунной группы
- •5.1 Расчет поршневой головки шатуна
- •Расчет сечения I – I:
- •Расчет сечения а-а на изгиб:
- •5.2 Расчет кривошипной головки шатуна
- •5.3 Расчет стержня шатуна
- •5.4 Расчет шатунных болтов
- •6. Расчет корпуса двигателя
- •6.1 Блок цилиндров
- •6.2 Гильза цилиндра
- •6.3 Головка блока цилиндров
- •6.4 Расчет шпильки головки блока дизеля
- •Расчет турбокомпрессора
- •Расчет компрессора
- •Расчет диффузоров и воздухозаборника:
- •Расчет основных параметров компрессора:
- •Расчет турбины
- •Расчет рабочего колеса
6.2 Гильза цилиндра
Основные данные для расчета:
толщина стенки гильзы цилиндра:
температурный перепад между внутренней
и наружной поверхностями гильзы:
Материал гильзы цилиндра – чугун:
допустимое напряжение на растяжение для чугуна:
Расчетная толщина стенки гильзы:
толщину стенки выбирают с некоторым запасом прочности:
Напряжение растяжения в гильзе от действия максимального давления газов:
допустимое значение
Температурные напряжения в гильзе:
где
Суммарные напряжения в гильзе от давления газов и перепада температур:
допустимое значение
на наружной поверхности:
на внутренней поверхности:
6.3 Головка блока цилиндров
Толщина нижней опорной стенки головки:
Толщина стенок жидкостной рубашки:
6.4 Расчет шпильки головки блока дизеля
Основные данные для расчета:
Материал шпильки – сталь 18ХНВА:
предел текучести:
предел усталости при растяжении – сжатии:
коэффициент приведения цикла при
растяжении – сжатии:
количество шпилек на один цилиндр:
коэффициент затяжки шпильки для соединения
с прокладками:
коэффициент основной нагрузки резьбового
соединения:
номинальный диаметр шпильки:
шаг резьбы:
внутренний диаметр резьбы шпильки:
масштабный коэффициент
коэффициент поверхностной чувствительности
Проекция поверхности камеры сгорания на площадь, перпендикулярную оси цилиндра при верхнем расположении клапанов:
Сила давления газов на одну шпильку:
Сила предварительной затяжки:
Суммарная сила, растягивающая шпильку, без учета силы :
Минимальная сила, растягивающая шпильки:
Площадь сечения шпильки по внутреннему диаметру:
Максимальные и минимальные напряжения, возникающие в шпильке:
Среднее значение напряжения и амплитуды цикла:
где
т.к.
Запас прочности болта определяется по пределу текучести:
Расчет турбокомпрессора
В настоящее время наиболее распространенным типом центробежного компрессора, применяемого для турбокомпрессора, является радиально-осевой компрессор полуоткрытого типа с радиальным расположением лопаток на выходе из рабочего колеса.
Расчет компрессора
Массовый расход воздуха через двигатель
коэффициент продувки
Плотность воздуха на входе в компрессор
Объемный расход воздуха через компрессор:
Расчет водного устройства и рабочего колеса:
Температура воздуха в сечении авх-авх:
Давление воздуха в сечении авх-авх:
потери давления на всасывании в компрессор:
Степень повышения давления воздуха в компрессоре:
По полученным значениям выбираем типоразмер турбокомпрессора - ТКР-11.
Принимаем номинальный базовый диаметр колеса компрессора
Адиабатическая работа сжатия в компрессоре:
Показатель адиабаты
Окружная скорость на наружном диаметре колеса компрессора:
коэффициент напора
Частота вращения колеса компрессора:
Температура воздуха на входе в колесо компрессора (сечение I-I):
скорость воздуха во входном сечении:
абсолютная скорость потока перед колесом:
теплоемкость воздуха при постоянном давлении:
Потери в воздухоподводящем патрубке компрессора:
коэффициент потерь для патрубков с осевым входом
Показатель политропы на участке входа воздуха в компрессор:
откуда
Давление перед колесом компрессора:
Плотность воздуха в сечении I-I:
Площадь поперечного сечения I-I:
Диаметр рабочего колеса на входе в компрессор:
отношение диаметра втулки колеса к его диаметру на входе
Диаметр втулки рабочего колеса компрессора:
Относительный диаметр втулки рабочего колеса:
Относительный диаметр колеса на входе:
Относительный средний диаметр на входе в колесо:
Коэффициент мощности для осерадиальных колес:
число лопаток рабочего колеса:
Окружная составляющая абсолютной скорости на выходе из колеса:
Радиальная составляющая абсолютной скорости:
Абсолютная скорость воздуха на выходе из колеса:
лежит в интервале 0.9-0.97.
Температура воздуха на выходе из колеса:
Коэффициент дисковых потерь
Давление воздуха на выходе из колеса:
показатель политропы сжатия в рабочем колесе:
Плотность воздуха за рабочим колесом:
Высота лопаток рабочего колеса на диаметре D2:
Относительная высота лопаток в выходном сечении колеса:
Относительная ширина колеса компрессора:
ширина колеса компрессора: