Материал: 4056
Имея прототип двигателя, по величине хода поршня можно заранее определить масштаб отрезка в-а его можно принять ' 2,5 см хода поршня : 1 см длины диаграммы ( Lg ).
Зная, что давление в точке z' у дизельных двигателей находятся в пределах 6,5-8,5 МПа, масштаб отрезка в- z' принимаем : '' 1МПа величины давления: 1см высоты диаграммы.
3.6.3Определяется среднее индикаторное давление аналитическим способом.
Полученное значение среднего индикаторного давления по диаграмме проверяется по формуле
' |
|
c |
|
1 |
|
|
1 |
|
1 |
|
|
1 |
1 |
|
1 |
|
(22) |
|
|
|
|
n2 1 |
|
|
|
n1 1 |
|
||||||||
ip |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
n2 1 |
|
|
|
n1 1 |
|
|
|
|||||||
Точность |
построения |
|
|
индикаторной |
диаграммы |
оценивается |
|||
коэффициентом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
ip |
i |
100% |
|
(23) |
|
u |
|
ip' |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
Величина этого коэффициента не должна превышать 3-4%.
3.6.4 Определяется истинное индикаторное давление.
i |
ip' |
|
(24) |
Где - коэффициент скругления диаграммы (принимаем =0,95)
3.6.5 Работа, совершаемая газом в двигателе определяется
|
L' i |
h i F S |
(25) |
Где h - |
рабочий объем цилиндра, описываемый поршнем за 1 ход; S - |
||
ход поршня, |
м; ( S = 2 r ; где r - |
радиус кривошипа, м); F |
- площадь |
поперечного сечения поршня, м 2 ( F 0,785 D2 ; D - диаметр цилиндра, м).
3.7Технико-экономические характеристики двигателя
3.7.1Индикаторная (внутренняя) мощность двигателя
Ni |
i |
F S n i |
кВт |
(26) |
|
1000 |
|||
|
|
|
|
Где n - частота вращения вала двигателя, об/с; i - число цилиндров;
- коэффициент тактности (для четырехтактного двигателя =2).
3.7.2 Эффективная мощность двигателя
|
Ne Ni м |
(27) |
||
Где м - механический КПД двигателя. |
Для четырехтактного дизеля |
|||
можно принять м 0,7 0,82 . |
|
|||
3.7.3 Эффективный коэффициент полезного действия (КПД) |
||||
|
860 |
|
|
|
|
e |
|
|
(28) |
|
q QP |
|||
|
|
e H |
|
|
Где 860 – тепловой эквивалент; |
|
|||
qe - удельный эффективный расход топлива, кг/кВт ч; |
||||
QP |
- низшая теплота сгорания рабочего топлива, ккал/кг. |
|||
H |
|
|
|
|
QP |
=10400-10600 ккал/кг. |
|
||
H |
|
|
|
|
3.7.4 |
Часовой расход топлива |
|
||
|
B Ne qe кг/час |
(29) |
||
3.8 Основные размеры двигателя
К основным конструктивным размерам двигателя относят:рабочий объем цилиндра;диаметр цилиндра;ход поршня;
номинальное число оборотов вала двигателя.
3.8.1 Рабочий объем цилиндра ( h )
h определяют исходя из величины расчетной мощности
h |
|
Ne |
1000 |
л |
(30) |
|
e n i |
||||||
|
|
|
|
|||
Где Ne - эффективная мощность, кВт;
e - эффективное давление в цилиндре, МПа.
3.8.2 Диаметр цилиндра ( Dц )
Зная h , |
и, задавшись отношением |
|
|
S |
|
, можно определить диаметр цилиндра |
||||||||||||||
|
Dц |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Dц и ход поршня S : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ц |
|
S |
|
, где S D |
|
|
|
|||||
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
ц |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D2 |
|
|
|
|
|
|
|||||
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ц |
|
D |
|
|
(31) |
||||
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
ц |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Или |
Dц |
|
|
3 |
|
4 h |
|
|
, дм |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
3.8.3 Ход поршня |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
После определения диаметра |
|
|
|
|
цилиндра можно найти |
ход |
поршня |
|||||||||||||
S Dц . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Современные двигатели имеют величину |
S |
0,8 1,35 |
|
|
||||||||||||||||
Dц |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.8.4 Номинальное число оборотов вала двигателя |
|
|
||||||||||||||||||
|
n |
30 Cn |
|
|
об/мин |
|
|
(32) |
||||||||||||
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Где Cn - |
скорость поршня |
|
при |
|
номинальной |
мощности, |
м/с; |
Cn для |
||||||||||||
четырехтактного двигателя можно принять от 6,5 до 9,0 м/с.
Полученное расчетом число оборотов округляют до ближайшей цифры с двумя нулями или 50.
Результаты теплового расчета и определения основных размеров двигателя заносят в таблицу 1.
Результаты теплового расчета, технико-экономических показателей и основных размеров двигателя.
Таблица1
Давление газов, МПа |
|
|
Температура газов, К |
Среднее |
Эффектив |
Часовой |
Основное |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
индикаторно |
ный КПД |
расход |
параметры |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е давление, |
|
топлива, |
двигателя |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МПа |
|
кг/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
с |
z' |
z |
|
г |
n |
Ta |
Tc |
Tz |
Tг |
Tв |
i |
e |
B |
h |
, |
D , |
|
S , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л |
|
мм |
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет выполнил Студент________
Список литературы
1.Болтинский В.Н. Теория, конструкция и расчет тракторных и автомобильных двигателей. – М.; Сельскохозяйственная литература 1962.
2.Колчин А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. – М.; Высшая школа, 1971.
3.Мельников Д.И. Методика преподавания курса «Тракторы и автомобили» - Киев; Высшая школа, 1972.
Диаграмма изменения максимальной теоретической температуры цикла zt в зависимости от избытка воздуха для различных степеней
сжатия а) =18; б) =16; в) =14