- •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
1.10 Расчёт эффективных показателей
1.10.1 Средняя скорость поршня
(1.68)
где - средняя скорость поршня, м/с;
S - ход поршня, мм;
п - частота вращения коленчатого вала, мин .
1.10.2 Давление механических потерь
Давление механических потерь является условным давлением, подобно среднему индикаторному. Оно совершает за один ход поршня работу, равную сумме работ; совершаемой за один цикл дизеля всеми силами трения в его механизмах и затрачиваемой на привод агрегатов и на насосные ходы.
Значение механических потерь , МПа, зависит от типа камеры сгорания и определяется по формулам:
• для карбюраторных двигателей с отношением хода поршня S к диаметру цилиндра D (S/ D>1):
(1.71)
•для карбюраторных двигателей с отношением хода поршня S к диаметру цилиндра D (S/ D<1):
(1.72)
•для дизельных двигателей с неразделённой камерой сгорания:
(1.69)
• для дизельных двигателей с разделённой камерой
сгорания:
=0,105 + 0,0138 (1.70)
Значения среднего давления механических потерь , МПа, находятся в следующих пределах:
для карбюраторных двигателей - от 0,15 до 0,25;
для дизельных двигателей - от 0,2 до 0,3.
1.10.3 Мощность механических потерь
Мощность механических потерь. - это мощность, затрачиваемая на преодоление внутренних сопротивлений и самом двигателе, а также на привод компрессора или продувочного насоса.
По аналогии с индикаторной мощностью формула для мощности механических потерь будет иметь вид:
(1.73)
1.10.4 Среднее эффективное давление
Среднее эффективное давление Ре, МПа, - это значение условного постоянного давления в цилиндре двигателя, при котором работа, произведённая рабочим телом за один такт, равнялась бы эффективной работе цикла. Оно определяется по формуле:
(1.74)
При работе автотракторных двигателей на номинальном режиме значения , МПа, находятся в следующих пределах [3]:
• для четырехтактных карбюраторных двигателей - от 0,6 до 1,1;
• для четырёхтактных дизелей без наддува - от 0.55 до 0,85;
• для четырёхтактных дизелей с наддувом - до 2;
• для газовых двигателей - от 0.5 до 0,75;
для двухтактных высокооборотных дизелей - от 0.4 до 0,75.
1.10.5 Механический кпд
Механический КПД - оценочным показатель механических потерь в двигателе. Он характеризует долю или , переходящую в или ,
(1.75)
При работе автотракторных двигателей на номинальном режиме значение находится в следующих пределах [2]:
• для четырёхтактных карбюраторных двигателей - от 0,7 до 0,85;
• для четырёхтактных дизелей без наддува - от 0,7 до 0,82;
•для четырёхтактных дизелей с наддувом - от 0,8 до 0,9;
• для газовых двигателей - от 0,75 до 0,85;
•для двухтактных высокооборотных дизелей - от 0,7 до 0,85.