- •10Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
- •Ответственный за выпуск
- •Введение
- •Общие требования к курсовой работе
- •Определение номинальной мощности двигателя и среднего индикаторного давления газов
- •Определение параметров рабочего цикла и построение индикаторной диаграммы
- •Процесс впуска
- •Тк - температура газов после компрессора
- •Процесс сжатия
- •Процесс сгорания
- •Процесс расширения
- •2.5 Процесс выпуска
- •Построение индикаторной диаграммы
- •2.7 Определение среднего индикаторного давления по индикаторной диаграмме
- •Основы динамического расчета двигателя
- •3.1. Силы, действующие в кшм при заданном угле поворота кривошипа φ
- •3.2 Построение графиков сил, действующих в кшм за полный рабочий цикл четырехтактного двигателя
- •4 Скоростная характеристика двигателя Расчет, построение и анализ
- •5 Сравнение показателей рассчитываемого двигателя с прототипом
- •6. Исследование влияния различных факторов на параметры двигателя
- •Дисциплина: «Конструкция и основы расчета энергетических установок»
- •Дисциплина: Конструкция и эксплуатационные свойства т и ттмо
- •Литература
- •Челябинская гударственная агроинженерная академия Кафедра «Тракторы и автомобили»
- •Варианты заданий на курсовую работу для студентов lll курса очного образования факультета мсх
- •Приложение 6
- •Содержание
Определение номинальной мощности двигателя и среднего индикаторного давления газов
Энергетические, динамические и экономические показатели трактора в значительной степени определяются параметрами установленного на нем двигателя, важнейшим из которых является номинальная эффективная мощность.
Номинальная мощность двигателя расходуется на создание тяговой мощности трактора и на привод различных механизмов через вал отбора мощности (ВОМ).
Мощность двигателя, затрачиваемая на создание тяговой мощности трактора, движущегося с постоянной скоростью по горизонтальной поверхности, определяется по зависимости:
, кВт (1.1)
где Ркр сила тяги, кН; Vд скорость трактора, м/с (эти параметры указываются в задании);
тяг тяговый к.п.д. трактора, учитывающий потери мощности в трансмиссии, затраты мощности на качение трактора и затраты мощности на буксование движителя.
Тяговый к.п.д. зависит от типа и конструктивного исполнения трансмиссии, движителя и почвенного фона. Его величина определяется большей частью опытным путем. Значения тягового к.п.д. при работе трактора с оптимальной силой тяги приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1 - Тяговый к.п.д. тракторов на разных почвенных фонах
Почвенный фон |
Тип движителя | ||
|
колесный 4х2 |
колесный 4х4 |
гусеничный |
Стерня |
0,60 - 0,65 |
0,66 - 0,70 |
0,70 - 0,78 |
Вспаханное поле |
0,50 - 0,55 |
0,56 - 0,60 |
0,65 - 0,70 |
Номинальная мощность двигателя с учетом отбора мощности на ВОМ рассчитывается по формуле:
, кВт (1.2)
где - величина отбора мощности на ВОМ, % (указана в задании).
Номинальная мощность двигателя и его оценочные параметры зависят от качества проектирования, изготовления и от согласованности в работе механизмов и систем. Определяющее влияние на выходные показатели двигателя оказывают режимы его работы и степень совершенства рабочего процесса.
Крутящий момент двигателя определяется по зависимости
(1.3)
Качество рабочего процесса в ДВС оценивается индикаторными показателями, позволяющими учесть потери, которые имеют место при преобразовании тепловой энергии сгоревшего топлива в механическую энергию.
Полученная в ДВС механическая энергия расходуется на выполнение полезной работы и на преодоление механических потерь, связанных с преодолением сил трения и с затратами энергии на привод вспомогательных механизмов и газообмен.
Среднее за цикл индикаторное давление газов на поршень определяется по зависимости вида:
(1.4)
где среднее эффективное давление, МПа;
условное среднее давление механических потерь, МПа.
Среднее эффективное давление, находят по формуле:
, МПа (1.5)
где е – номинальная мощность двигателя, кВт (формула 1.2);
тактность двигателя;
i число цилиндров;
n частота вращения коленчатого вала, об/мин;
Vh рабочий объем одного цилиндра, л.
Среднее давление механических потерь при номинальном тепловом состоянии двигателя определяют по эмпирическим формулам вида:
МПа (1.6)
где Сп средняя скорость поршня, м/с, определяется по формуле:
, (1.7)
где S ход поршня, м;
a, b эмпирические коэффициенты (для различных типов двигателей приведены в табл.1.2).
Механический кпд равен
. (1.8)
Таблица 1.2 Значение коэффициентов для определения механических потерь
Тип двигателя |
Коэффициент | |
а |
b | |
Карбюраторный |
|
|
S/D>1 |
0,049 |
0,0152 |
S/D<1 |
0,039 |
0,0113 |
Дизель 4-тактный с неразделенными камерами сгорания |
0,103 |
0,0118 |
Дизель 4-тактный с разделенными камерами сгорания |
0,103 |
0,0135 |