МИНИСТЕРСТВОСЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ
САМАРСКАЯГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
Кафедра
“Тракторы иавтомобили”
Пояснительнаязаписка
к курсовой работе по тракторам иавтомобилям.
Раздел 1 “Тепловой и динамический расчетдвигателей внутреннего сгорания”
Выполнил: студент И-IV-8
Кухарь А.А.
Принял: доцент
Мусин Р.Б.
Кинель 2002 г./>/>Задание на выполнение курсовойработыВариант Прототип Nе, кВт n, об/мин Назначение Тип ДВС ε Топливо 12 КамАЗ 740 157 2650 автомобиль В-8 17,2 дизельное
/>Реферат
Курсовая работасостоит из расчетно-пояснительной записки и графической части. Содержит тепловойи динамический расчеты автотракторного двигателя:
· расчет рабочего цикла двигателя;
· определение основных размеров двигателя;
· эффективные и экономические показатели двигателя;
· тепловой баланс двигателя;
· построение индикаторной диаграммы;
· кинематический и динамический расчеты двигателя;
· расчет и построение теоретической скоростной (регуляторной)характеристики двигателя.
На листе графической частивыполняются:
· индикаторная диаграмма;
· графики сил давления газов, инерции и суммарных сил;
· графики тангенциальной силы одного цилиндра, суммарнойтангенциальной силы, силы, действующей на шатунную шейку;
· теоретическая скоростная (регуляторная) характеристика двигателя.
В пояснительной записке объемом22 страницы машинописного текста, приводятся основные расчеты, необходимыеграфики и рисунки.
Графическаячасть курсового проекта состоит из 1-го листа формата А1, выполненного с соблюдениемтребований ЕСКД.
/>Введение
Современныепоршневые двигатели внутреннего сгорания достигли высокой степени совершенства,продолжая тенденцию непрерывного роста удельных (литровой и поршневой)мощностей, снижения удельной материалоемкости, токсичности отработанных газов,снижения удельных расходов топлива и масел, повышения надежности идолговечности.
Анализ тенденцийразвития конструкций тракторов и автомобилей показывает большую перспективностьприменения поршневых двигателей в ближайшие 15… 20 лет.
От будущегоспециалиста в области механизации сельскохозяйственного производства требуетсяширокий научный и технический кругозор, умение с наибольшим экономическимэффектом использовать современную сельскохозяйственную технику.
Важнымэлементом подготовки инженеров данного направления является курсовая работа поразделу «Основы теории тракторных и автомобильных двигателей».
Цель курсовойработы состоит в овладении методикой и навыками самостоятельного решения попроектированию и расчету автотракторных двигателей внутреннего сгорания наоснове приобретенных знаний при изучении курса «Основы теории тракторных иавтомобильных двигателей».
Содержание
Задание на выполнение курсовой работы… 2
Реферат. 3
Введение. 4
1. Расчет рабочего цикла двигателя. 6
1.1. Выбор исходных параметров длятеплового расчета. 6
1.2. Процесс впуска. 6
1.3. Процесс сжатия. 6
1.4. Процесс сгорания. 7
1.5. Процессрасширения. 8
1.6. Определение среднего индикаторногодавления. 9
1.7. Определение основных размеровдвигателя и показателей его топливной экономичности 9
1.8. Построение индикаторнойдиаграммы… 12
2. Динамический расчет двигателя. 14
2.1. Определение силы давления газов. 14
2.2. Определение сил инерции. 15
2.3. Определение сил, действующих нашатунную шейку коленчатого вала. 15
2.4. Построение диаграммытангенциальных сил. 16
3. Расчет и построение регуляторнойхарактеристики тракторного дизеля. 19
3.1. Регуляторная характеристика вфункции от частоты вращения коленчатого вала. 19
4. Заключение. 21
5. Список использованной литературы… 22
Приложения. 23/>1. Расчет рабочего цикладвигателя/>1.1. Выбор исходных параметровдля теплового расчета
Одним из важных этапов выполнения первого разделакурсовой работы является выбор параметров для теплового расчета. Правильныйвыбор этих параметров позволит получить высокие мощностные и экономическиепоказатели, отвечающие современному уровню развития двигателестроения.
Учитываяисходные данные, принимаем:
Коэффициент избытка воздуха />;
Коэффициент наполнения />;
Степень повышения давления />./>1.2. Процесс впуска
В двигателяхбез наддува воздух в цилиндры поступает из атмосферы, и при расчете рабочегоцикла давление окружающей среды принимается равным />,а температура />.
Давление остаточных газов:
Принимаем />
Давление в конце впуска:
/>
Выбираем значение />
/>
Температура в конце впуска:
/>
В двигателях без наддува />.
/>– температура подогрева заряда. Принимаем />.
/>– температура остаточных газов. Принимаем />.
/>–коэффициент остаточных газов.
/>
/>/>1.3. Процесс сжатия
Расчет давления/> и температуры /> в конце сжатия проводят поуравнениям политропического процесса:
/>
/>
где />–средний показатель политропы сжатия, который определяется по формуле:
/>
Находим температуру и давление вконце сжатия:
/>
/>/>1.4. Процесс сгорания
Теоретическинеобходимое количество воздуха для полного сгорания 1 кг топлива определяетсяпо его элементарному составу.
Для жидкихтоплив соответственно в [кг воздуха/кг топлива] и [киломоль воздуха/кг топлива]:
/>
/>
/>
где: 0,23 и 0,21 – соответственно значения массовогои объемного содержания кислорода в 1 кг воздуха;
/>– масса 1 кмоля воздуха (/>);
/>– соответственно массовыедоли углерода, водорода и кислорода, содержащихся в топливе. Из [1] (приложение3) определяем средние значения этих величин:
/>
/>
/>
Действительное количествовоздуха, поступившее в цилиндр:
/>
где />–коэффициент избытка воздуха.
/>
Количество остаточных газов вцилиндре двигателя равно:
/>
где />–коэффициент остаточных газов.
Число киломолей продуктовсгорания 1 кг жидкого топлива в [кмоль/кг]:
/>
/>
Действительный коэффициентмолекулярного изменения рабочей смеси характеризует изменение объема газов присгорании и равен:
/>
Давление в конце сгоранияопределяется по формуле:
/>
где />–степень повышения давления.
Температура в конце сгоранияопределяется из уравнения сгорания:
/> (1.4.1.)
где: />– коэффициентиспользования тепла. Принимаем />;
/>– низшая теплотворнаятоплива. Из [1] (приложение 3) принимаем />.
Средняя молекулярная теплоемкостьдля свежего заряда:
/>
Средняя молекулярная теплоемкостьдля продуктов сгорания:
/>
/>
Подставляем все известные данныев (1.4.1.) и приводим его к квадратному уравнению:
/>
/>
/>
Из этого уравнения определяемзначение температуры />:
/>
/>/>1.5.Процесс расширения
Значениядавления /> и температуры /> газов в конце процессарасширения рассчитывают по уравнениям политропического процесса:
/>
где />–степень последующего расширения:
/>
где />–степень предварительного расширения:
/>
/>
/>
/>
Для проверки теплового расчета иправильности выбора параметров процесса выпуска используем формулу проф. Е.К.Мазинга:
/>
Принятое в начале расчетазначение />.
Отклонение – меньше одногопроцента./>1.6. Определение среднегоиндикаторного давления
Теоретическоесреднее индикаторное давление можно определить по построенной индикаторной диаграмме:
/>
где />–площадь индикаторной диаграммы (a, c,z, z', b,a), мм2;
/>– масштаб индикаторнойдиаграммы по оси давлений (1 мм = />Мпа);
/>– длина индикаторнойдиаграммы, мм.
Величина среднего теоретическогоиндикаторного давления подсчитывается аналитическим путем на основании формулы:
/>
/>
Точность построения индикаторнойдиаграммы оценивается коэффициентом погрешности:
/>
Коэффициент /> не должен превышать 3…4%.
/>
/>
Действительное среднееиндикаторное давление определяется по формуле:
/>
где />–коэффициент полноты индикаторной диаграммы. Принимаем />.
/> – потери индикаторногодавления на выполнение вспомогательных ходов.
/>
/>1.7. Определение основных размеров двигателя ипоказателей его топливной экономичности
Определим среднее давление механических потерь в двигателе:
/>
где />– скорость поршняпри номинальной мощности.
Среднее эффективное давление:
/>
Механический КПД двигателя:
/>
Исходя из заданной величиныэффективной мощности />, номинальнойчастоты вращения />, числа цилиндров />, тактности /> и среднего эффективногодавления />, определяется рабочий объемцилиндра двигателя по формуле:
/>
С другой стороны, рабочий объем цилиндра равен:
/>
где />– диаметрцилиндра, дм;
/>–ход поршня, дм.
Диаметр цилиндра определяется из выражения:
/>
где /> –отношение хода поршня к диаметру цилиндра. Принимаем />.
/>
Ход поршня:
/>
По найденным значениям /> и /> определяем основныепараметры и показатели двигателя:рабочий объем цилиндра:
/>эффективная мощность:
/>эффективный крутящий момент:
/>средняя скорость поршня:
/>
Оценка работы двигателя, с точки зрения использованиярабочего объема, а также тепловой и динамической напряженности, производится поудельной литровой и поршневой мощностям:
/>
/>
В качестве измерителей топливной экономичности двигателяпри работе его на номинальной мощности принимаются эффективный удельный расходтоплива:
/>
где />– эффективный КПДдвигателя.
Часовой расход топлива:
/>
Индикаторный КПД двигателя вычисляется по выражению:
/>
где />;
/>–коэффициент избытка воздуха;
/>–низшая теплотворная способность топлива, кДж/кг;
/>–коэффициент наполнения;
/>–плотность заряда на впуске, кг/м3:
/>
где В – удельная газовая постоянная. />
/>
/>
/>
/>
/>
Результаты теплового расчета двигателя и его основныеразмеры приведены в таблице 1:
Таблица1Давление газов, МПа
/> 0,092
/> 4,563
/> 7,3
/> 7,3
/> 0,3811 Температура газов, К˚
/> 336,7
/> 971
/> 2195
/> 1343 Среднее давление, МПа
/> 0,7697
/> 0,9531 КПД
/> 0,51225
/> 0,80758
/> 0,41368 Удельный эффективный расход топлива
/> 203,37 Размеры двигателя
/> 117,6
/> 112
/> 1,1586 1.8. Построение индикаторной диаграммы
После окончаниярасчета рабочего цикла двигателя приступаем к построению индикаторной диаграммы.Индикаторная диаграмма строится совмещенной: теоретическая и действительная вкоординатных осях />, в которой по осиординат откладывается давление газов в цилиндре в МПа, а по оси абсцисс –полный объем цилиндра.
Размерыиндикаторной диаграммы по оси абсцисс (объемы) принимаем 130 мм, высота по осиординат (давление) – 180 мм.
На оси абсциссоткладываем произвольный отрезок, изображающий объем камеры сгорания />. Затем на этой осиоткладываем в принятом масштабе объемы:
/>; />.
/>
/>
/>
Выбираем масштаб давлений: />.
В принятоммасштабе давлений по оси ординат отмечают точки />,/>, />, />, />, />, соответствующие давлениям:/>, />, />, />, />, давление />, первое из них соответствуетточке /> на оси абсцисс, второе – точке/>.
Через точки />, /> и /> проводим прямые,параллельные оси абсцисс. Точки /> и /> соединяются политропойсжатия, а точки /> и /> – политропой расширения.Промежуточные точки этих кривых определяются из условия, что каждому значению /> на оси абсцисс соответствуютследующие значения давлений:
/> –для политропы сжатия;
/> –для политропы расширения,
где /> и /> – искомые давления впромежуточных точках на политропах сжатия и расширения;
/> –отношение объемов, выраженных в единицах длины (по чертежу);
/> и/> – показатели политропсжатия и расширения.
Результаты расчетов ординат точек политроп запишем в таблицу3:
Таблица3
/>
/> политропа сжатия политропа расширения
/>
/>
/>
/>
/>
/> 7,2 17,1 49,1 114 4,52 - - - 10 12,3 31,3 72 2,88 - - - 10,5 11,7 - - - 19.2 183 7.30 20 6,2 12,1 28 1,11 8.8 84 3.37 30 4,1 6,9 16 0,64 5.4 52 2.07 40 3,1 4,7 11 0,43 3.9 37 1.47 50 2,5 3,4 8 0,32 2.9 28 1.12 100 1,2 1,3 3 0,12 1.3 12 0.49 110 1,1 1,2 3 0,11 1.1 11 0.44 123 1 1 2 0,09 1 10 0.38 2. Динамический расчет двигателя
Основной целью динамического расчета являетсяопределение сил и моментов, действующих в кривошипно-шатунном механизме иустановление закономерностей их изменения за рабочий цикл двигателя.
На поршеньдействуют силы давления газов /> и силыинерции /> масс деталей кривошипно-шатунногомеханизма, совершающих возвратно-поступательное движение.2.1. Определение силы давления газов
Сила давления газов определяется по формуле:
/>, (2.1.1.)
где /> – текущеезначение давления газов по индикаторной диаграмме, МПа;
/> –диаметр цилиндра, м.
Для последующихрасчетов необходимо построить график изменения силы давления газов в функцииугла поворота коленчатого вала.
Для этогонеобходимо индикаторную диаграмму, построенную в координатах />, перестроить в координатах />. В этой диаграмме изменениедавления газов в цилиндре в течении рабочего цикла является функцией углаповорота кривошипа />. Такую диаграммуназывают развернутой диаграммой. На этой диаграмме показано избыточное давлениена поршень:
/>
Индикаторнуюдиаграмму перестраивают в развернутую по методу Брикса: ниже индикаторной диаграммына диаметре, соответствующем ходу поршня, строится полуокружность радиусом,равным половине отрезка />. Вправопо горизонтали откладывается отрезок, поправка Брикса, равный />, где />– радиус кривошипа; />– отношение радиусакривошипа к длине шатуна. Принимаем />.
Из этого новогоцентра /> проводим лучи через каждые30˚ до пересечения с полуокружностью. Точки пересечения этих лучей сполуокружностью проектируются на кривые политроп сжатия и расширенияиндикаторной диаграммы. Полученные точки пересечения сносим по горизонталивправо на вертикальные линии соответствующих углов /> развернутойдиаграммы. Проведя через найденные точки кривую, получим развернутую индикаторнуюдиаграмму за рабочий цикл.
Сила давлениягазов на поршень подсчитывается по формуле (2.1.1.), и величины этой силы длякаждого угла поворота коленчатого вала записываются в таблицу 4.
Для определениягазовых сил /> по развернутой диаграммедавлений /> необходимо пересчитатьмасштаб:
/>
где />–площадь поршня, />.
/>
/>2.2. Определение сил инерции
Действующая на поршень сила инерции масс, совершающихвозвратно-поступательное движение, равна:
/>,
где /> – силаинерции первого порядка;
/> –сила инерции второго порядка;
Следовательно,
/>,
где />
/>–масса поршневого комплекта, кг;
/>–масса шатуна, кг.
Значения масс деталей кривошипно-шатунного механизмапринимаем из [1] (приложение 4):
Поршень: /> />
Шатун: /> />
Угловая скорость вращения коленчатого вала равна:
/>
Определив силы /> и />, строим сводный график сил,действующих на поршень.2.3. Определение сил, действующих на шатунную шейкуколенчатого вала
На шатунную шейку действуют двесилы: сила />, действующая по шатуну, ицентробежная сила инерции />.
Сила, действующая по шатуну, определяется по уравнению:
/>,
где />– угол отклонения оси шатунаот оси цилиндра при повороте коленчатого вала на угол />.
Центробежная сила инерции равна:
/>,
где />;
/>–неуравновешенная часть коленчатого вала;
/>–масса шатуна.
Геометрическая сумма сил /> и /> образует результирующуюсилу />, действующую на шатуннуюшейку.
Сила /> раскладываетсяна две составляющие:
1. сила/> – радиальная, действующаяпо радиусу кривошипа:
/>
2. сила/>– тангенциальная,перпендикулярная радиусу кривошипа:
/>
Результирующая сила /> подсчитываетсяпо формуле:
/>
Полученные значения всех сил при разных углах поворотаколенчатого вала приведены в таблице 4:
Таблица4
/> Силы, Н
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/> 49.3 -19732.9 -19683.7 0.0 -19683.7 -11512.6 31196.3 30 -78.8 -15644.9 -15723.7 -11377.5 -11587.4 25750.0 60 -78.8 -5920.5 -5999.3 -6636.5 -504.1 13727.5 90 -78.8 3945.9 3867.0 3867.1 -2232.5 14278.7 120 -78.8 9866.0 9787.2 6125.6 -8965.1 21374.3 150 -78.8 11698.0 11619.2 3212.0 -11562.5 23297.6 180 -78.8 11839.7 11760.9 0.0 -11760.9 23273.6 210 -13.8 11698.2 11684.4 -3228.8 -11627.5 23364.3 240 230.5 9867.3 10097.8 -6318.6 -9250.3 21703.1 270 893.6 3948.8 4842.3 -4841.9 -2796.4 15106.0 300 3011.7 -5916.7 -2905.0 3213.7 -243.3 12187.3 330 12905.8 -15642.1 -2736.4 1980.6 -2016.0 13672.9 360 43544.7 -19732.9 23811.8 0.0 23811.8 12299.2 390 39889.7 -15647.6 24242.1 17536.2 17869.3 18652.7 420 12758.0 -5924.3 6833.7 7559.2 575.9 13294.8 450 6116.9 3942.9 10059.9 10061.2 -5805.7 20028.8 480 3869.8 9864.8 13734.5 8598.1 -12580.1 25580.9 510 3003.8 11697.8 14701.6 4065.7 -14629.8 26456.7 540 1409.3 11839.7 13249.0 0.0 -13249.0 24761.7 570 49.3 11698.4 11747.6 -3245.0 -11690.5 23428.9 600 49.3 9868.6 9917.8 -6204.6 -9086.0 21512.8 630 49.3 3951.7 4001.0 -4000.2 -2311.3 14391.0 660 49.3 -5912.9 -5863.6 6487.0 -489.6 13643.1 690 49.3 -15639.4 -15590.2 11287.5 -11483.5 25617.0
На основании расчетов строим график сил />.2.4. Построение диаграммы тангенциальных сил
Под диаграммойсил />, />, /> построим суммарнуюдиаграмму тангенциальных сил />, действующихна шатунную шейку коленвала для каждого цилиндра, используя данные из табл. 4.Положительные значения силы /> откладываютсявверх по оси абсцисс, а отрицательные – вниз.
Для двигателейс равномерным чередованием вспышек угол смещения графика тангенциальной силыотносительно графика для первого цилиндра определяется по формуле:
/>,
где />– число цилиндровдвигателя;
/>–порядковый номер вспышки;
/>–интервал между вспышками.
Определив углы смещения для всех цилиндров и используяграфик тангенциальной силы для одного цилиндра, заполним таблицу 5:
Таблица5
Угол
поворота коленвала
/>
Значения тангенциальных сил для
соответствующих цилиндров, Н
/>
/> 1 2 3 4 5 6 7 8 -4842 10061 3867 -4000 5086,2 13 30 -11378 3214 8598 -3229 6126 17536 -3245 6487 24109,3 61 60 -6637 1981 4066 -6319 3212 7559 -6205 11288 8945,3 23 90 3867 -4842 10061 -4000 5086,2 13 120 6126 17536 -3245 3214 -3229 8598 6487 -11378 24109,3 61 150 3212 7559 -6205 1981 -6319 4066 11288 -6637 8945,3 23 180 10061 -4000 -4842 3867 5086,2 13 210 -3229 8598 6487 17536 3214 -3245 -11378 6126 24109,3 61 240 -6319 4066 11288 7559 1981 -6205 -6637 3212 8945,3 23 270 -4842 10061 -4000 3867 5086,2 13 300 3214 -3245 -11378 8598 17536 6487 6126 -3229 24109,3 61 330 1981 -6205 -6637 4066 7559 11288 3212 -6319 8945,3 23 360 -4000 3867 10061 -4842 5086,2 13 390 17536 6487 6126 -3245 8598 -11378 -3229 3214 24109,3 61 420 7559 11288 3212 -6205 4066 -6637 -6319 1981 8945,3 23 450 10061 -4000 3867 -4842 5086,2 13 480 8598 -11378 -3229 6487 -3245 6126 3214 17536 24109,3 61 510 4066 -6637 -6319 11288 -6205 3212 1981 7559 8945,3 23 540 3867 -4842 -4000 10061 5086,2 13 570 -3245 6126 3214 -11378 6487 -3229 17536 8598 24109,3 61 600 -6205 3212 1981 -6637 11288 -6319 7559 4066 8945,3 23 630 -4000 3867 -4842 10061 5086,2 13 660 6487 -3229 17536 6126 -11378 3214 8598 -3245 24109,3 61 690 11288 -6319 7559 3212 -6637 1981 4066 -6205 8945,3 23
После построения графика определяется среднее значениетангенциальной силы (средняя ордината диаграммы) по выражению:
/>,
где />– площадь всех участковсуммарной диаграммы, расположенных над осью абсцисс, мм2;
/>–площадь всех участков суммарной диаграммы, расположенных под осью абсцисс, мм2;
/>–длина диаграммы, мм.
/>
Для контроля правильности вычисления сил выполним проверкусравнения среднего значения тангенциальной силы />,определенной по данным таблицы 4, со средним значением тангенциальной силы, полученнойв результате теплового расчета.
/> и />,
где />– числосуммируемых сил (/>).
Различие в полученных расчетом значениях сил /> не должно быть больше />.
/> />
/>3. Расчет и построение регуляторной характеристикитракторного дизеля
Для анализа работы двигателя,устанавливаемого на тракторе, предусмотрено построение регуляторнойхарактеристики. Эта характеристика показывает изменение основных показателейдвигателя (эффективная мощность, крутящий момент, частота вращения коленчатоговала, удельный и часовой расходы топлива) в зависимости от скоростного режимаработы.
В курсовой работе выполняютсярегуляторные характеристики в зависимости от частоты вращения коленчатого валадвигателя.3.1. Регуляторная характеристика в функции отчастоты вращения коленчатого вала
На оси абсциссхарактеристики откладываем в принятом масштабе значения чисел оборотов />. При этом выделяем триточки:
/>– номинальнаячастота вращения коленчатого вала двигателя. />;
/>– частота вращенияколенчатого вала при холостой работе двигателя.
/>,
где />– степеньнеравномерности регулятора. />.
/>.
Кривая эффективной мощности />:
На регуляторном участкехарактеристики эффективная мощность линейно увеличивается от значения /> при холостом ходе до номинальной величины /> при частотевращения />. На безрегуляторной ветвихарактеристики значения мощности определяются по таблице 6:
Таблица6
/> 20 40 60 80 100
/> 530 1060 1590 2120 2650
/> 17 41 67 87 100
/> 26.78 64.60 105.6 137.1 157,552
Крутящий момент двигателя />:изменяется по прямой линии от значения /> прихолостом ходе до номинального момента /> приноминальной частоте вращения. На безрегуляторной ветви:
/>
Часовой расход топлива:
/>
где />– максимальныйрасход топлива:
/>
где />– удельный расходтоплива при номинальной мощности, г/кВт ч.
/>
/>
Часовой расход топлива набезрегуляторной ветви характеристики уменьшается до значения />.
/>.
Результаты расчетов, необходимые для построения регуляторнойхарактеристики, показаны в таблице 7.
Таблица7
/>
/>
/>
/>
/> 2862 8,01 2250 2650 567,8 157,552 32,04 203.37 2120 617.6 137.1 31.2 217.5 1590 634.3 105.6 29.7 360 1060 582.0 64.60 27.9 630 530 482.5 26.78 25,63 957.1 />4. Заключение
Первый разделкурсового проекта “Тепловой и динамический расчет двигателя” выполнен в соответствиис заданием на основе методической и учебной технической литературы.
Рассчитанныепоказатели рабочего цикла, работы, размеров, кинематики и динамикипроектируемого двигателя отличаются от прототипа топливной экономичностью игабаритными размерами. Снижение удельного расхода топлива на 17 г/кВт чдостигнуто уменьшением хода и диаметра поршня, т.е. снижением габаритов,скорости и потерь на трение.
В целом из выполненного проекта следуют выводы:
1. Обоснованы исходные данные для проектирования эффективного двигателя позаданию с учетом прототипа и методических рекомендаций.
2. Рассчитаны с применением ЭВМ рабочий цикл, работа и размеры двигателя,его удельные мощности и топливные показатели, кинематика и динамика,регуляторная (нагрузочная) характеристика. Проектируемый двигатель отличаетсяповышенной топливной экономичностью и меньшими габаритами.
3. Получены навыки расчета и опыт оформления материалов по проектированиюавтотракторного двигателя, отвечающего современным техническим требованиям.5. Список использованной литературы
1. КлимановА.В. Курсовое проектирование по теории и расчету автотракторных двигателей. –Самара, 2002.
2. Двигателивнутреннего сгорания. Конструирование и расчет на прочность поршневых икомбинированных двигателей. – М.: Машиностроение, 1984.
3. КолчинА.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. – М.: Высшаяшкола, 1980.
4. КлимановА.В., Ленивцев Г.А. Теория, расчет и анализ работы автотракторных двигателей. –Самара, 2002.
5. НиколаенкоА.В. Теория, конструкция и расчет автотракторных двигателей. – М.: Колос, 1992.ПриложенияТепловой расчет ДВС дизеля – результаты расчета ЭВМ
Самаpский сельскохозяйственный институт
Кафедpа ~Тpактоpы и автомобили~
Тепловой pасчет дизельного двигателя
Исходныеданные: Степень сжатия 17.2
Наличие наддува Нет
Коэффициент избытка воздуха 1.5
Эффективная мощность Ne, кВт 157.552
Низшая теплота сгоpания, кДж/кг 42790
Частота вpащения коленчатого вала, об/мин 2650
Коэффициент повышения давления пpи наддуве 1
Теоpетически необходимое кол-во воздуха, кг возд./кг топл. 14.452
Pасчетныеданные:
Давлениегазов, МПа: pr .105
pa 9.199695E-02
pc 4.562941
pz 7.300706
pb .3811252
Темпеpатуpагазов, К Tr 873.5644
Ta 336.721
Tc 970.9865
Tz 2195.082
Tb 1341.944
Сp.индикатоpноедавление, МПа Pi(I) 1.003289
Pi .953124
КПД hi .5122523
hm .8075801
he .4136848
Удельныйэффективный pасход
топлива,г/(кВт*час) ge .2033718
Pасходтоплива, кг/час Gt 32.04163
Ходпоpшня, мм S 117.6
Диаметpпоpшня, мм D 112
Pабочийобъем цилиндpа, л Vh 1.154543
Литpаждвигателя, л Vл 9.268815
Удельнаялитpовая мощность, кВт/л Nл 16.7261
Удельнаяпоpшневая мощность, кВт/дм¤ Nп 19.6699
Составляющиетеплового баланса:
Теплотаэквивалентная эффективной работе, Дж/c Qe 157552
Теплотаунесенная с газами, Дж/c Qп 132673.9
Теплотанеучтенных потеpь, Дж/c Qост 90624.42
Общееколичество теплоты, Дж/c Qo 380850.3Динамический расчетДВС – результаты расчета ЭВМ
alf Pr Pc Py T
> 0 49.3 -11512.6 -19732.9 0.0
> 30 -78.8 -11512.6 -15644.9 -11377.5
> 60 -78.8 -11512.6 -5920.5 -6636.5
> 90 -78.8 -11512.6 3945.9 3867.1
> 120 -78.8 -11512.6 9866.0 6125.6
> 150 -78.8 -11512.6 11698.0 3212.0
> 180 -78.8 -11512.6 11839.7 0.0
> 210 -13.8 -11512.6 11698.2 -3228.8
> 240 230.5 -11512.6 9867.3 -6318.6
> 270 893.6 -11512.6 3948.8 -4841.9
> 300 3011.7 -11512.6 -5916.7 3213.7
> 330 12905.8 -11512.6 -15642.1 1980.6
> 360 43544.7 -11512.6 -19732.9 0.0
> 390 39889.7 -11512.6 -15647.6 17536.2
> 420 12758.0 -11512.6 -5924.3 7559.2
> 450 6116.9 -11512.6 3942.9 10061.2
> 480 3869.8 -11512.6 9864.8 8598.1
> 510 3003.8 -11512.6 11697.8 4065.7
> 540 1409.3 -11512.6 11839.7 0.0
> 570 49.3 -11512.6 11698.4 -3245.0
> 600 49.3 -11512.6 9868.6 -6204.6
> 630 49.3 -11512.6 3951.7 -4000.2
> 660 49.3 -11512.6 -5912.9 6487.0
> 690 49.3 -11512.6 -15639.4 11287.5
alf Z Rш Prez
> 0 -19683.7 31196.3 -19683.7
> 30 -11587.4 25750.0 -15723.7
> 60 -504.1 13727.5 -5999.3
> 90 -2232.5 14278.7 3867.0
> 120 -8965.1 21374.3 9787.2
> 150 -11562.5 23297.6 11619.2
> 180 -11760.9 23273.6 11760.9
> 210 -11627.5 23364.3 11684.4
> 240 -9250.3 21703.1 10097.8
> 270 -2796.4 15106.0 4842.3
> 300 -243.3 12187.3 -2905.0
> 330 -2016.0 13672.9 -2736.4
> 360 23811.8 12299.2 23811.8
> 390 17869.3 18652.7 24242.1
> 420 575.9 13294.8 6833.7
> 450 -5805.7 20028.8 10059.9
> 480 -12580.1 25580.9 13734.5
> 510 -14629.8 26456.7 14701.6
> 540 -13249.0 24761.7 13249.0
> 570 -11690.5 23428.9 11747.6
> 600 -9086.0 21512.8 9917.8
> 630 -2311.3 14391.0 4001.0
> 660 -489.6 13643.1 -5863.6
> 690 -11483.5 25617.0 -15590.2