- •Ефимов м. А. Акимочкин а. В. Курсовое проектирование по тракторам и автомобилям
- •1 Тепловой расчёт двигателя
- •1.1 Исходные данные для расчёта
- •1.2 Параметры рабочего тела
- •1.2.2 Количество свежего заряда
- •1.2.3 Количество отдельных компонентов продуктов сгорания
- •1.2.4 Общее количество продуктов сгорания
- •1.3 Расчёт впуска
- •1.3.1 Давление воздуха на впуске
- •1.3.2 Температура воздуха на впуске
- •1.3.3 Плотность заряда на впуске
- •1.3.5 Коэффициент остаточных газов
- •1.3.6 Температура в конце впуска
- •1.3.7 Коэффициент наполнения
- •1.4 Расчёт сжатия
- •1.4.1 Показатель политропы сжатия
- •1.4.2 Давление в конце сжатия
- •1.4.3 Температура в конце сжатия
- •1.4.4 Средняя молярная теплоёмкость заряда в конце сжатия без учёта влияния остаточных газов
- •1.4.5 Число киломолей остаточных газов
- •1.4.6 Число киломолей газов в конце сжатия до сгорания
- •1.5 Расчёт сгорания
- •1.5.1 Средняя молярная теплоёмкость продуктов сгорания при постоянном объёме.
- •1.5.2 Средняя молярная теплоёмкость продуктов сгорания при постоянном давлении (для дизельных двигателей)
- •1.5.3 Число киломолей газов после сгорания
- •1.5.4 Действительный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси
- •1.5.5 Количество теплоты, передаваемое газам при сгорании одного килограмма топлива
- •1,5.6 Максимальная температура сгорания
- •1.5.7 Максимальное давление сгорания
- •1.6.4 Давление в конце расширения
- •1.6.5 Температура в конце расширения
- •1.7 Выпуск
- •1.7.1 Расчётное значение температуры остаточных газов.
- •1.7.2 Проверка ранее принятых параметров процесса выпуска
- •1.8 Расчёт и построение индикаторной диаграммы
- •1.8.1 Выбор масштаба и расположение характерных точек на диаграмме
- •1.8.2 Построение линии сжатия и линии расширения
- •1.9 Расчёт индикаторных показателей
- •1.9.1 Теоретическое среднее индикаторное давление
- •1.9.3 Рабочий объём одного цилиндра
- •1.9.4 Индикаторная мощность
- •1.9.5 Индикаторный коэффициент полезного действия (кпд)
- •1.9.6 Индикаторный удельный расход топлива
- •1.10 Расчёт эффективных показателей
- •1.10.1 Средняя скорость поршня
- •1.10.2 Давление механических потерь
- •1.10.3 Мощность механических потерь
- •1.10.4 Среднее эффективное давление
- •1.10.5 Механический кпд
- •1.10.6 Эффективная мощность
- •1.10.7 Эффективный кпд
- •1.10.8 Эффективный удельный расход топлива
- •2 Расчёт и построение характеристик двигателя
- •2.1 Расчёт и построение характеристики двигатели в функции от частоты вращения коленчатого вала
- •2.1.1 Определение максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу
- •2.1.2 Определение текущих значений эффективной мощности.
- •2.1.3 Определение текущих значений эффективного
- •2.1.4 Определение текущих значений эффективного удельного расхода топлива
- •2.1.5 Определение текущих значений часового расхода топлива
- •2.2 Построение характеристик в функции от эффективной мощности и крутящего момента двигателя
- •3 Тепловой баланс двигателя
- •4 Кинематический расчет кривошипно-шатунного механизма
- •4.1 Расчёт перемещения поршня
- •4.2 Расчёт скорости поршня
- •4.3 Расчёт ускорения поршня
- •5 Динамический расчет двигателя
- •5.1. Определение сил, действующих вдоль оси цилиндра на поршневой палец
2.1.3 Определение текущих значений эффективного
крутящего момента
Текущие значения эффективного крутящею момента , Нм, определяются по формуле:
(2.6)
Получая значения , сравнивают их между собой до тех пор, пока какое-то значение станет максимальным, например:
следовательно .После определения рассчитываем еще два значения .
2.1.4 Определение текущих значений эффективного удельного расхода топлива
Текущие значения эффективного удельного расхода топлива , г/кВт ч, определяются по формуле:
-для карбюраторных двигателей:
(2.7)
- для дизельных двигателей:
(2.8)
2.1.5 Определение текущих значений часового расхода топлива
Имея значения эффективного удельного расхода топлива определяем текущие значения часового расхода топлива , кг/ч, по формуле:
(2.9)
Определение часового расхода топлива на режиме холостого хода:
(2.10)
Все расчётные значения характеристики двигателя в функции от частоты вращения коленчатого вала заносим в итоговую таблицу 3.
Таблица 3 - Результаты расчёта характеристики двигателя в функции от частоты вращения коленчатого вала
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По данным таблицы 3 строят характеристику двигателя в функции от частоты вращения коленчатого вала (см. рис. 4) следующим образом. На оси абсцисс в выбранном масштабе откладывают значения частоты вращения коленчатого вала двигателя п, мин . Через отложенные точки восстанавливают перпендикуляры пунктирными линиями. По оси ординат в соответствующих масштабах откладывают значения , , ,: и . Масштабы выбирают так, чтобы высота характеристики примерно соответствовала её длине, а точка соответствующая максимальному крутящему моменту находилась примерно на одной высоте с точкой, соответствующей максимальной мощности двигателя . Так как в данной работе рассчитывается дизельный двигатель, то для него строят характеристику в функции от частоты вращения коленчатого вала двигателя с регуляторной ветвью.
На регуляторном участке характеристики мощность растёт по прямой от значения при до номинальной величины . при частоте вращения .
Крутящий момент на без регуляторном участке характеристики растёт от значения на режиме холостого хода двигателя ( ) до номинального момента при номинальной частоте вращения коленчатого вала .
Часовой расход топлива на регуляторном участке характеристики растёт по прямой от минимального значения . соответствующего работе двигателя на режиме холостого хода ( ) до максимального при .
48
Рис. 4 - Регуляторная характеристика дизеля в функции от частоты вращения коленчатого вала.
Удельный расход топлива круто поднимается вверх по мерс снижения нагрузки двигателя и асимптотически приближается к бесконечности.