- •4 Уравновешивание двигателя______________________________________27
- •Введение
- •Определение основных показателей двигателя;
- •Построение индикаторной диаграммы;
- •1 Определение основных показателей двигателя
- •1.1 Индикаторные показатели
- •1.2 Эффективные показатели
- •2 Построение индикаторной диаграммы
- •3 Динамический расчет
- •3.1 Сила давления газов
- •3.2 Силы инерции
- •3.3 Суммарные силы и крутящий момент, действующие в кривошипно-шатунном механизме одного цилиндра
- •3.5 Равномерность крутящего момента и равномерность хода двигателя.
- •4. Уравновешивание двигателя.
Содержание:
Исходные данные__________________________________________________3
Введение_________________________________________________________4
1 Определение основных показателей двигателя________________________5
2 Построение индикаторной диаграммы______________________________12
3Динамический расчет_____________________________________________17
4 Уравновешивание двигателя______________________________________27
Список литературы_______________________________________________29
Исходные данные
-
Обозначение
Значение
Единицы измерения
D
135
мм
S
101
мм
Nn
2600
об/мин
ε
18
ρ
1,28
Pa
0,092
МПа
Pc
4,55
МПа
Pz
7,73
МПа
Pb
0,33
МПа
Pr
0,12
МПа
Pk
0,1
МПа
φ
0,92
град
τ
2
i
8
V
α
1,5
Lₒ
14,45
кг/кг
Hu
42,5
МДж/кг
Tₒ
293
К
pₒ
0,1
МПа
Tr
700
К
ΔT
40
К
φдоз
1,02
Rb
287
Дж/кг*град
Введение
Курсовая работа выполняется с целью закрепления знаний, полученных при теоретическом изучении курса. Студентом определяются основные показатели двигателя. Производится динамический расчет и анализ уравновешенности двигателя.
Курсовая работа выполняется в следующем объеме:
Определение основных показателей двигателя;
Построение индикаторной диаграммы;
3. динамический расчет двигателя и построение диаграмм сил и крутящего момента;
4. анализ уравновешенности двигателя;
Исходные данные для выполнения курсовой работы выдаются преподавателем.
Расшифровка обозначений исходных данных:
D/S - диаметр цилиндра / ход поршня, мм; i - число и расположение цилиндров; nN - частота вращения двигателя при максимальной мощности, мин -1; e - степень сжатия; r - степень предварительного расширения; Ра - давление конца впуска, МПа; Рс - давление конца сжатия, МПа; Рz - давление конца сгорания, МПа; Рв - давление конца расширения, МПа; Рr - давление остаточных газов, МПа; Рк- давление наддува.
1 Определение основных показателей двигателя
1.1 Индикаторные показатели
Расчет основных показателей двигателя производится для режима максимальной мощности.
На основании данных задания определяется расчетное среднее индикаторное давление , МПа,
, (1.2)
где d - степень последующего расширения d=e/r;
d=18/1,28
d=14,063
l1 – степень повышения давления l1 = РZ/РC;
n1, n2 - показатели политроп сжатия и расширении
l1 = 7,73/4,55=1,699;
n1, n2 - показатели политроп сжатия и расширения:
n1 = (lgPc – lgPa)/lge; n2 = (lgPz – lgPb)/ lge;
n1 =1,342;
n2 = 1,227;
Величина может быть определена по площади, соответствующей теоретическому циклу на индикаторной диаграмме.
Среднее индикаторное давление Рi,МПа
Рi =Р’iφп (1.2)
где φп – коэффициент полноты индикаторной диаграммы.
(jп = 0,92-0,97; при этом большее значение для бензиновых двигателей). Принимаем jп=0,92;
Рi =0,846МПа.
Индикаторная мощность Ni, кВт,
(1.3)
где Vh - рабочий объем цилиндра, л; , (1.4)
где D и S – диаметр цилиндра и ход поршня в дм.;
,л;
Vc=Vh/ε-1 Vc=1,446/18-1=0,085
Va=Vh+Vc
Va=1,446+0.085=1,531
кВт .
Индикаторный КПД цикла ηi
hi = (1.5)
где lo - теоретически необходимое количество воздуха для сгорания I кг топлива, кг/кг;
(lo = 14,45 для дизельного двигателя);
Hu - низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;
(Hu = 42,5 для дизельного двигателя);
a - коэффициент избытка воздуха;
(a = 1,3-1,7 для дизельных двигателей),принимаем a =1,7;
hv - коэффициент наполнения;
rк - плотность заряда на впуске, кг/м3.
rк = Р0 106/(RBT0), кг/м3,
где Ро=0,1 МПа;
То – температура воздуха на входе в двигатель,К
Т0=273+(10...20),К),принимаем Т0=293К ;
RB = 287 Дж/(кг×град.) – удельная газовая постоянная воздуха.
rк = 0,1*106/(287*293)= 1,189 кг/м3,
Коэффициент наполнения hv определяется по выражению:
(1.6)
где jдоз - коэффициент дозарядки (jдоз = 1,02-1,15, при этом большее значение для высокооборотных двигателей),
принимаем jдоз=1,02;
DТ - подогрев свежего заряда, К (DТ =20-40 для дизельных двигателей), принимаем DТ =40К;
gr - коэффициент остаточных газов;
Тr - температура остаточных газов, К (Тr = 700-900 для дизельных двигателей ),принимаем Тr=700 К.
Коэффициент остаточных газов gr
gr = (1.7)
gr = ;
;
hi =
hi =0,466
Удельный индикаторный расход топлива gi, г/кВтч,
gi = (1.8)
gi = г/кВтч.