Двигуни внутрішнього згоряння

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вступ

Впровадження досягнень науково-технічного прогресу в автомобілебудуванні та на автомобільному транспорті вимагає творчого підходу до вирішення наукових і практичних завдань, які стоять перед робітниками цих галузей, що в свою чергу передбачає необхідність підвищення якості підготовки і перепідготовки кадрів для них. В області розвитку і удосконалення автомобільних двигунів основними задачами на сучаснім етапі являється:

зниження паливної економічності;

питомої маси;

вартості їх виготовлення і експлуатації;

боротьба з токсичними викидами в атмосферу;

зниження шуму при експлуатації двигунів.

Виконання цих задач вимагає від спеціалістів, пов'язаних з виробництвом та експлуатацією автомобільних двигунів, глибоких знань теорії, конструкції та розрахунку двигунів внутрішнього згоряння.

Важливим чином у придбанні даних знань, що базуються на основних теоретичних положеннях дисципліни «Автомобільні двигуни».

Курс «Автомобільні двигуни» є одним з базових у справі підготовки інженерно-технічних працівників автомобільного транспорту.

Сучасна автомобільна силова установка (автомобільний двигун) являє собою одну з найскладніших машин, здатних перетворювати теплоту, що виділяється при згорянні палива, у механічну роботу. Процеси згоряння, виділення теплоти і перетворення її в механічну роботу продуктами згоряння відбувається у середині двигуна. Звідси й назва - двигуни внутрішнього згоряння (ДВЗ).

1. Хімічні реакції при горінні палива

1.1 Теоретично необхідна кількість повітря для згоряння 1 кг палива

, кг.повітря/кг.палива.

l₀= кг.повітря/кг.палива.

Склад палива: бензинів - С = 0,855; Н = 0,145; О = 0; дизельного палива - С = 0,870; Н = 0,126; О = 0,004. Вид палива повинен відповідати прототипу двигуна, що заданий у таблиці вихідних параметрів.

1.2 Теоретично необхідна кількість повітря для згоряння палива

, кмоль.повітря/кг.палива.

L₀= кмоль.повітря/кг.палива.

1.3 Коефіцієнт надлишку повітря у режимі номінальної потужності приймають за таблицею вихідних параметрів б =0.84

Кількість свіжого заряду

,

кмоль свіжого заряду/кг.палива. M₁=0.84·0.5179=0.4350 кмоль свіжого заряду/кг.палива.

1.4 Кількість двоокису вуглецю (СО₂) у продуктах згоряння

за умови:

1, , кмоль/кг.палива,

M_CO2= кмоль/кг.палива,

де ;

для нафтових рідких палив к = 0,45...0,53.

1.5 Кількість окису вуглецю (СО) у продуктах згоряння

за умови:

1, , кмоль/кг.палива.

M_CO= кмоль/кг.палива.

1.6 Кількість водяної пари (Н₂О) у продуктах згоряння

за умови: 1,

, кмоль/кг палива.

M_H2O= кмоль/кг палива.

1.7 Кількість водню (Н₂) у продуктах згоряння

за умови:

1, , кмоль/кг палива.

M_H2= кмоль/кг палива.

1.8 Кількість кисню (О₂) у продуктах згоряння

за умови: 1, , кмоль/кг.палива.

1.9 Кількість азоту (N₂) у продуктах згоряння

, кмоль/кг.палива.

M_N2= кмоль/кг.палива.

1.10 Загальна кількість продуктів згоряння рідкого палива

, кмоль/кг.палива.

M₂= кмоль/кг.палива.

1.11 Зміна кількості робочого тіла при згорянні палива

, кмоль/кг.палива.

?M= кмоль/кг.палива.

1.12 Коефіцієнт молекулярної зміни паливної суміші

.

1.13 Нижча теплота згоряння рідкого палива за формулою Менделєєва

, кДж/кг.палива

H_u= кДж/кг.палива.

Вміст сірки S та вологи W у паливі приймають рівними 0.

1.14 Хімічна неповнота згоряння за умови:

1, , кДж/кг палива.

?H_u= кДж/кг палива.

1.15 Теплота згоряння паливної суміші

, кДж/кмоль H_{пал.сум}= кДж/кмоль

2. Розрахунок процесів дійсного циклу

2.1 Тиск навколишнього середовища для розрахунків

Р₀ = 0,10 МПа.

2.2 Температура навколишнього середовища для розрахунків

Т₀ = 293 К.

2.3 Тиск середовища, звідки повітря надходить у циліндр.У випадку відсутності наддуву

Р_к = Р₀.

2.4 Температура середовища, звідки повітря надходить у циліндр

При відсутності наддуву

Р_к = Р₀, а Т_к = Т₀

2.5 Тиск залишкових газів у циліндрі двигуна перед початком процесу наповнення:

при відсутності наддуву

, МПа; P_r= МПа

2.6 Температуру залишкових газів

T_r =1065 K

2.7 Густина заряду при наповненні:

при відсутності наддуву

,кг/м³; кг/м³

де В = 287Дж/кгград питома газова стала.

При відсутності наддуву приймають .

2.8 Втрати тиску при наповненні

, МПа, ?P_a= МПа

де коефіцієнт затухання швидкості руху заряду у перерізі циліндра; _ВП - коефіцієнт опору впускної системи, віднесений до найбільш вузького його перерізу, ; _ВП = 50...150 м/с середня швидкість руху заряду у найменшому перерізі впускної системи в м/с. Значення _ВП приймають за таблицею вих. пар.

2.9 Тиск кінця впуску

, МПа P_a= МПа

2.10 Температура підігріву свіжого заряду Т. Приймається

Т=12єС.

2.11 Коефіцієнт залишкових газів

, .

де ступінь стиску, приймається за табл. вих. пар.

2.12. Температура в кінці наповнення

, К. T_a= К.

2.13 Коефіцієнт наповнення

.

.

2.14 Середній показник адіабати стиску k₁=1,3775

Визначається за номограмою Додатку Е (рис. Е-1) у залежності від ступеня стиску і температури в кінці наповнення Т_а.

2.15 Значення показника політропи стиску n₁

в залежності від k встановлюють у межах для бензинових двигунів (k₁0,01)…(k₁0,04);

Приймаємо n₁=1,3575

2.16 Тиск у кінці теоретичного стиску

, МПа. P_c= МПа

2.17 Температура у кінці теоретичного стиску

, К. T_c= К

2.18 Середня мольна теплоємність свіжого заряду у кінці стиску

, кДж/кмольград.,

кДж/кмольград

де t_с температура у кінці стиску в С (t_с = T_с273).

2.19 Середня мольна теплоємність залишкових газів

=23,3994 кДж/кмольград

визначається в залежності від коефіцієнта надлишку повітря і температури у кінці стиску t_с шляхом інтерполяції за таблицею В-1 Додатку

2.20 Середня мольна теплоємність робочої суміші

, кДж/кмольград.

кДж/кмольград.

2.21 Коефіцієнт молекулярної зміни робочої суміші

, ,

де _r коефіцієнт залишкових газів.

2.22 Теплота згоряння робочої суміші

, кДж/кмоль.

H_{роб.сум}= кДж/кмоль.

2.23 Середня мольна теплоємність продуктів згоряння

.



Окремі компоненти беруть з таблиці С-1 Додатку С.

2.24 Рівняння згоряння (тепловий баланс) для:

бензинових двигунів

;

0,002001tz²+24,46233t_z-73769,08=0

де _z коефіцієнт використання тепла. Коефіцієнт використання теплоти у період згорання залежить від типу двигуна:

для бензинового двигуна _z = 0,85...0,95

2.25 Температуру, що відповідає максимальному тиску згоряння Р_z

визначають шляхом розв'язування квадратного рівняння попереднього пункту

, С,

t_z=С. , К.

T_z=2503+273=2776 К.

2.26 Максимальний тиск згоряння

для бензинового двигуна

, МПа; P_z= МПа.

2.27 Дійсний максимальний тиск згоряння

для бензинового двигуна

. МПа. P_zд=0.85·4,45=3,78Мпа.

2.28 Ступінь підвищення тиску

Для бензинових двигунів

. МПа.

2.29 Ступінь попереднього розширення

Для бензинових двигунів;

2.30 Ступінь подальшого розширення

Для бензинових двигунів =6,8

2.31 Середній показник адіабати розширення

k₂ =1,242

Визначають по номограмам Е-2 та Е-3 Додатку Е, відповідно, для бензинових та дизельних двигунів за числовими значеннями , та T_z.

2.32 Середній показник політропи розширення n₂

k₂=1,242

2.33 Тиск кінця процесу розширення

, МПа. P_b= МПа.

2.34 Температура кінця процесу розширення

, К. T_b= К.

2.35 Перевірка точності вибору значень тиску та температури залишкових газів

, К. T_r= К.



Значення Т_r відрізняється від значення прийнятого у пункті 2.6 на 2,6%. Умова виконується.

3. Розрахунок індикаторних та ефективних показників дійсного циклу двигуна

3.1 Теоретичний середній індикаторний тиск

, МПа.

МПа.

3.2 Дійсний середній індикаторний тиск

, МПа, P_i=0,96·0,9=0,86 МПа

де - коефіцієнт повноти індикаторної діаграми, приймається за таб. вих. пар.

3.3 Індикаторна потужність двигуна

, кВт,

N_i= кВт,

де V_л - робочий об'єм циліндрів двигуна у літрах (літраж); n - частота обертання колінчастого вала, об/хв; - коефіцієнт тактності ( = 4).

Значення V_л та n приймають за таб. вих. пар.

3.4 Індикаторний коефіцієнт корисної дії

,

.

3.5 Індикаторні питомі витрати палива

, г/кВтгод, q= г/кВтгод.

3.6 Тиск механічних втрат Р_м

Визначають за емпіричною залежністю по заданому у таблиці А-1 значенню середньої швидкості поршня (V_п.ср, м/с). Для бензинових двигунів з числом циліндрів до 6 та відношенням S/D 1

P_M =0,034+0,0113·Vп.ср, МПа, P_M=0,049+0,0152·8,5=0,18 МПа.

3.7 Середній ефективний тиск

, МПа. P_e=0,86-0,18=0,68 МПа.

3.8 Механічний коефіцієнт корисної дії

, .

3.9 Ефективний коефіцієнт корисної дії

. .

3.10 Ефективна потужність двигуна

. N_e=100,67·0,79=79,84 кВт

3.11 Ефективні питомі витрати рідкого палива

, г/кВтгод. g_e= г/кВтгод

3.12 Годинні витрати палива

, кг/год. G_T=382,83·79,84·10^-3=30,57 кг/год

3.13 Циклова подача рідкого палива

, г/цикл. G_ц= г/цикл

4. Розрахунок параметрів циліндра та тепловий баланс двигуна

4.1 Робочий об'єм циліндра

, л, V_h= л.

де і - кількість циліндрів (таблиця вих. пар.).

4.2 Діаметр циліндра

, мм, D= мм.

де S/D - відношення ходу поршня до діаметра циліндра, приймають за таблицею А-1.

Значення D приймають для подальшого розрахунку округленим до цілих значень у мм.

4.3 Хід поршня

, мм.

S=91·0,9=82 мм, Значення ходу поршня приймають для подальших розрахунків округленим до цілих міліметрів.

4.4 Уточнене значення літражу двигуна

, л, V_л= л

де D та S у мм.

4.5 Уточнене значення ефективної потужності

, кВт. N_e= кВт

4.6 Номінальний ефективний крутний момент

, Нм. M_e= Нм

4.7 Уточнене значення годинних витрат палива

, кг/год, G_T=79,84·382,83·10^-3=30,57 кг/год.

4.8 Уточнене значення середньої швидкості поршня

, м/с, V_п,ср= м/с.

4.9 Загальна кількість тепла, що вводиться у двигун при згорянні палива

, Дж/с, Q₀= Дж/с.

4.10 Тепло еквівалентне ефективній роботі

, Дж/с, Q_e=1000·79,84=79844,7058 Дж/с.

4.11 Тепло, що передається охолоджуючому середовищу

, Дж/с,

Q_в= Дж/с

де С- коефіцієнт пропорційності (С = 0,45…0,52); і - число циліндрів; D - діаметр циліндра у см; m - показник степеня (для чотирьохтактних двигунів m = 0,6…0,7); n- число обертів колінчастого валу двигуна, об/хв. (таблиця вих. пар.).

4.12 Теплота, що винесена з відпрацьованими газами

, Дж/с,

=23,3994+8,314=31,7134

=21,37293+8,314=29,6869

Q_r= Дж/с

де - середня мольна теплоємність відпрацьованих газів при сталому тискові у кінці випуску;

кДж/кмольград.

Значення визначається згідно пункту 2.19 за таблицею В-2 або В-3 додатку В для t_r; - середня мольна теплоємність повітря при сталому тискові і температурі середовища, звідки надходить повітря;

кДж/кмольград.

Значення визначається за формулою лівого рядку таблиці С-1 додатку С для t_к;

4.13 Теплота, що втрачена із-за хімічної неповноти згоряння

для бензинового двигуна

, Дж/с.

Q_нс= Дж/с.

4.14 Невраховані втрати тепла

, Дж/с.

Q_ост= Дж/с.

4.15 Складові частини теплового балансу у процентах

= ;

=;

=;

=;

=;

%

5. Побудова зовнішньої швидкісної характеристики двигуна

5.1 Мінімальна частота обертання двигуна

n_min= n / 5, об/хв. n_min=3300/5=660 об/хв

5.2 Максимальна частота обертання двигуна

для бензинового двигуна

n_max = 1,1 n, об/хв. n_max=1,1·3300=3630 об/хв

5.3 Крок зміни частоти обертання

n = n_min, об/хв. n =660 об/хв.

Послідовність розрахункових частот:

n₁ = n_min;

n₂ = n₁ + n;

n₃ = n₂ + n;

n₄ = n₃ + n;

n₅ = n.

n₁ =660 об/хв.

n₂ =660+660=1320 об/хв.

n₃ =1320+660=1980 об/хв

n₄ =1980+660=2640 об/хв.

n₅ =3300 об/хв.

n₆ =3630 об/хв.

Для бензинового двигуна

n₆ = n_max .

5.4 Для розрахункових частот обертання колінчастого валу

визначають розрахункові точки кривої ефективної потужності для бензинових двигунів:

, кВт;

кВт;

кВт;

кВт;

кВт;

кВт;

кВт.

де N_e - номінальна ефективна потужність 4.5; N_ex - біжуче значення ефективної потужності (кВт) для конкретних обертів швидкісної характеристики (n_x); n_x - біжуче значення швидкості обертання колінчастого валу (об/хв).

5.5 Біжучі значення ефективного крутного моменту

, Нм.

Нм;

Нм;

Нм;

Нм;

Нм;

Нм.

5.6 Біжучі значення середнього ефективного тиску для розрахункових частот обертання колінчастого валу

, МПа.

МПа.

МПа.

МПа.

МПа.

МПа.

МПа.

5.7 Біжучі значення середньої швидкості поршня

, м/с.

м/с;

м/с;

м/с;

м/с;

м/с;

м/с.

5.8 Біжучі значення середнього тиску механічних втрат для прийнятих частот обертання

визначають за формулами пункту 3.6 для відповідної швидкості поршня V_п.срх.

МПа

 МПа

МПа

МПа

МПа

МПа

МПа

5.9 Біжучі значення питомих ефективних витрат палива визначають за формулами

для бензинового двигуна

, г/кВтгод;

г/кВтгод;

г/кВтгод;

г/кВтгод;

г/кВтгод;

г/кВтгод;

г/кВтгод.

де g_e - питомі витрати палива при номінальній потужності 3.11; g_ex - біжуче значення питомих ефективних витрат палива.

5.10 Біжучі значення годинних витрат палива

, кг/год. кг/год

кг/год

кг/год

кг/год

кг/год

кг/год

5.11 Залежність коефіцієнта надлишку повітря від частоти обертання

визначають через _x, що відповідають розрахунковим частотам обертання.

Для бензинових двигунів значення коефіцієнту при мінімальній частоті обертання n_min дорівнює ₁ = (0,8…0,85).

₁ =0,83·0,84=0,7 Подальші значення коефіцієнтів ₂, ₃, ₄, ₅ та ₆ дорівнюють =0,94

5.12 Біжучі значення коефіцієнта наповнення визначають за формулою

,

5.13 Результати розрахунків зводяться в таблицю

Таблиця 5.1

№ п/п	Швидкість обертання nx, об/хв	Параметри зовнішньої швидкісної характеристики
		Nex, кВт	Мех , Нм	Pex , МПа	Vп.срх , м/с	Рмх , МПа	gex , г/кВтгод	Gтх , кг/год	x	vx
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	660	18,52	268,15	0,79	1,80	0,08	395,08	7,32	0,7	0,77
2	1320	39,60	286,65	0,85	3,60	0,10	355,26	14,07	0,84	0,89
3	1980	59,40	286,65	0,85	5,40	0,13	339,95	20,19	0,84	0,85
4	2640	74,10	268,15	0,79	7,20	0,16	349,14	25,87	0,84	0,82
5	3300	79,84	231,17	0,68	9,00	0,19	382,83	30,57	0,84	0,78
6	3630	78,17	205,74	0,61	9,90	0,20	408,86	31,96	0,84	0,74

5.14 За результатами розрахунків будуються графіки зовнішньої швидкісної характеристики

Приклади зовнішньої швидкісної характеристики бензинового двигуна приведено на рис. 1, 2.

Рис.1 Зовнішньо швидкісна характеристика бензинового двигуна

6. Кінематичний розрахунок кривошипно-шатунного механізму

6.1 Відношення радіуса кривошипа до довжини шатуна

=0,26

визначають за таблицею вихідних параметрів.

6.2 Радіус кривошипу

, мм, R= мм

де S - хід поршня у відповідності за пунктом 4.3.

6.3 Переміщення поршня в залежності від кута повороту кривошипа

, мм,

де - кут повороту кривошипа, що відраховується від точки ВМТ осі циліндра в напрямі обертання колінчастого валу за годинниковою стрілкою.

Розрахунок проводиться для значень від 0 до 360 з кроком 10 використовуючи таблицю D-1 додатку D, в якій для заданих та наведені значення виразу .

Таблиця 2. Результати розрахунків переміщення поршня

Кут повороту колінчастого валу	Значення виразу	Переміщення поршня Sх, мм
0	0	0
10	0,0191	0,78
20	0,0755	3,09
30	0,1665	6,81
40	0,2877	11,77
50	0,4335	17,74
60	0,5975	24,45
70	0,7728	31,62
80	0,9525	38,98
90	1,13	46,24
100	1,2997	53,18
110	1,4568	59,61
120	1,5975	65,37
130	1,7191	70,35
140	1,8197	74,46
150	1,8985	77,69
160	1,9549	80,00
170	1,9887	81,38
180	2	81,84
190	1,9887	81,38
200	1,9549	80,00
210	1,8985	77,69
220	1,8197	74,46
230	1,7191	70,35
240	1,5975	65,37
250	1,4568	59,61
260	1,2997	53,18
270	1,13	46,24
280	0,9525	38,98
290	0,7728	31,62
300	0,5975	24,45
310	0,4335	17,74
320	0,2877	11,77
330	0,1665	6,81
340	0,0755	3,09
350	0,0191	0,78
360	0	0

6.4 Кутова швидкість обертання колінчастого валу

, рад/с. рад/с

6.5 Швидкість переміщення поршня у залежності від кута повороту

м/с,

де - кут повороту кривошипа; R - радіус кривошипа, м.

Розрахунок проводиться для значень від 0 до 360 з кроком 10 використовуючи таблицю D-2 додатку D, в якій для заданих та приведені значення виразу

.

Результати розрахунків зводять у таблицю в наступній формі:

Таблиця 3 Результати розрахунків швидкості поршня

Кут повороту колінчастого валу	Значення виразу	Швидкість поршня Vп, м/с
0	0	0
10	0,2181	3,08
20	0,4256	6,02
30	0,6126	8,66
40	0,7708	10,89
50	0,8940	12,64
60	0,9786	13,83
70	1,0233	14,46
80	1,0293	14,55
90	1	14,13
100	0,9403	13,29
110	0,8561	12,10
120	0,7534	10,65
130	0,6330	8,95
140	0,5148	7,28
150	0,3874	5,48
160	0,2584	3,65
170	0,1291	1,82
180	0	0
190	-0,1291	-1,82
200	-0,2584	-3,65
210	-0,3874	-5,48
220	-0,5148	-7,28
230	-0,6330	-8,95
240	-0,7534	-10,65
250	-0,8561	-12,10
260	-0,9403	-13,29
270	-1	-14,13
280	-1,0293	-14,55
290	-1,0233	-14,46
300	-0,9786	-13,83
310	-0,8940	-12,64
320	-0,7708	-10,89
330	-0,6126	-8,66
340	-0,4256	-6,02
350	-0,2181	-3,08
360	0	0

6.6 Прискорення поршня в залежності від кута повороту кривошипа

, м/с²,

де - кут повороту кривошипа; R - радіус кривошипа, м.

Розрахунок проводиться для значень від 0 до 360 з кроком 10 використовуючи таблицю D-3 додатку D, в якій для заданих та приведені значення виразу .

Таблиця 4. Результати розрахунків прискорення поршня

Кут повороту колінчастого валу	Значення виразу	Прискорення поршня , м/с2
0	1,2600	6151,15
10	1,2291	6000,30
20	1,1889	5804,05
30	0,9960	4862,34
40	0,8111	3959,68
50	0,5977	2917,89
60	0,3700	1806,29
70	0,1428	697,13
80	-0,0707	-345,15
90	-0,2600	-1269,29
100	-0,4179	-2040,13
110	-0,5412	-2642,07
120	-0,6300	-3075,58
130	-0,6879	-3358,24
140	-0,7209	-3519,34
150	-0,7360	-3593,06
160	-0,7405	-3615,02
170	-0,7405	-3615,02
180	-0,7400	-3612,58
190	-0,7405	-3615,02
200	-0,7405	-3615,02
210	-0,7360	-3593,06
220	-0,7209	-3519,34
230	-0,6879	-3358,24
240	-0,6300	-3075,58
250	-0,5412	-2642,07
260	-0,4179	-2040,13
270	-0,2600	-1269,29
280	-0,0707	-345,15
290	0,1428	697,13
300	0,3700	1806,29
310	0,5977	2917,89
320	0,8111	3959,68
330	0,9960	4862,34
340	1,1889	5804,05
350	1,2291	6000,30
360	1,2600	6151,15

6.7 Графічні залежності

За результатами розрахунків будуються графічні залежності S_х-1, V_п -2 та _п -3 від кута повороту кривошипа

7. Побудова індикаторної діаграми циклу двигуна

двигун паливо швидкісний циліндр кінематичний

7.1 Умовна висота камери згоряння у верхній мертвій точці

, мм, H_c= мм

де S - хiд поршня у мм.

7.2 Умовна висота камери згоряння у момент початку розширення

, мм, H_z= H_c=14,11мм

де - ступінь попереднього розширення у вiдповiдностi з пунктом 2.29. Для бензинових двигунів .

7.3 Розрахункові точки по куту повороту кривошипа для визначення проміжних даних тиску на лінії стиску

Для розрахунку приймаються значення кута повороту кривошипа на лінії стиску від 190 до 350 з кроком 10. Для вказаних кутів повороту за таблицею, заповненою в пункті 6.3, визначаються значення переміщення поршня S₁₉₀...S₃₅₀ i вносяться у таблицю наступного пункту.

7.4 Проміжні значення тиску визначають за формулою

, МПа,

де n₁ - показник політропи стиску у вiдповiдностi до пункту 2.15. В якості S_x у розрахункову формулу підставляють значення S₁₉₀...S₃₅₀.

Кут повороту колінчастого валу 0	Переміщення поршня Sп, мм	Проміжні значення тиску стиску , МПа
190	81,38	0,09
200	80,00	0,09
210	77,69	0,09
220	74,46	0,10
230	70,35	0,10
240	65,37	0,11
250	59,61	0,12
260	53,18	0,14
270	46,24	0,16
280	38,98	0,19
290	31,62	0,24
300	24,45	0,30
310	17,74	0,39
320	11,77	0,51
330	6,81	0,68
340	3,09	0,89
350	0,78	1,09

7.5 Розрахункові точки по куту повороту кривошипа для визначення проміжних значень тиску на лінії розширення

Для розрахунку приймаються значення кута повороту кривошипа на лінії розширення від 350 до 530 з кроком 10. Вказаним кутам повороту в таблиці (пункт 6.3), відповідають значення переміщення поршня S₁₀...S₁₇₀ , які вносяться у таблицю наступного пункту.

7.6 Проміжні значення тиску розширення визначають за формулою

, МПа,

де n₂ - показник політропи розширення у вiдповiдностi до пункту 2.32. Замість S_х у розрахункову формулу підставляють значення S₁₀...S₁₇₀.

Результати розрахунку проміжних значень тиску лінії розширення

Кут повороту колінчастого валу 0	Переміщення поршня Sп, мм	Проміжні значення тиску стиску , МПа
370	0,78	4,16
380	3,09	3,48
390	6,81	2,73
400	11,77	2,09
410	17,74	1,62
420	24,45	1,28
430	31,62	1,03
440	38,98	0,86
450	46,24	0,73
460	53,18	0,64
470	59,61	0,57
480	65,37	0,52
490	70,35	0,48
500	74,46	0,45
510	77,69	0,43
520	80,00	0,42
530	81,38	0,41

7.7 Теоретична індикаторна діаграма розрахункового циклу ДВЗ

За зразком (рис.4) будується в тонких лініях теоретична індикаторна діаграма розрахункового циклу ДВЗ

Використовуючи наступні розрахункові показники: Р_a=0,087 МПа; Р_c =1,17 МПа; Р_z= 4,45 МПа; Р_zд =3,78 МПа; Р_в= 0,41 МПа; Р_{с 190}...Р_{с 350} - пункт 7.3; Р_{b 10}...Р_{b 170} - пункт 7.6; S =82 мм; H_с =14,11мм; H_z =14,11мм

7.8 Проводиться уточнення індикаторної діаграми

Враховуючи значення тисків Р_к (пункт 2.3) та Р_r (пункт 2.5) та будують лінії процесів газообміну. Для проведення округлення індикаторної діаграми навколо точок c, z, b та r необхідні значення тиску в камері згоряння для характерних точок с" та b":

;

;

=0,12 МПа

МПа

МПа

На графіку теоретичної індикаторної діаграми товстими лініями будується дійсна індикаторна діаграма циклу.



Рис. 4. Індикаторна діаграма

8. Динамічний розрахунок кривошипно-шатунного механізму

Заповнюють таблицю Результатів динамічного розрахунку КШМ для кутів повороту колінчастого валу від 0 до 720 з кроком 10 за наступною формою. Таблиця 8.1

Результати динамічного розрахунку КШМ

Кут ц, Град	Тиск Ргкз, Мпа	Прискор Jп, м/c2	Pr, кН	Pj, кН	P, кН	N, кН	S,кН	K, кН	T, кН
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0	0,08034	12545,20	0	-6,089643	0	0	0	0	-0,53
10	0,08034	12230,59	-0,07081	-5,940301	-0,2705	-0,01217	-0,27077	-0,26717	-0,41
20	0,08034	11312,24	-0,07081	-5,746013	-0,5177	-0,04608	-0,51977	-0,47059	-0,1
30	0,08034	9859,74	-0,07081	-4,813717	-0,63987	-0,08382	-0,64563	-0,51254	0,073
40	0,08034	7983,84	-0,07081	-3,92008	-0,67446	-0,11398	-0,6839	-0,44312	0,316
50	0,08034	5823,72	-0,07081	-2,888714	-0,59782	-0,12076	-0,60978	-0,29174	0,48
60	0,08034	3528,34	-0,07081	-1,788228	-0,42758	-0,09834	-0,4387	-0,1287	0,54
70	0,08034	1249,62	-0,07081	-0,690159	-0,19024	-0,04756	-0,19614	-0,02036	0,513
80	0,08034	-877,18	-0,07081	0,3416966	0,071243	0,018737	0,073665	-0,00606	0,418
90	0,08034	-2744,26	-0,07081	1,256593	0,316604	0,084533	0,327685	-0,08453	0,29
100	0,08034	-4280,07	-0,07081	2,0197317	0,512566	0,134805	0,529993	-0,22143	0,176
110	0,08034	-5454,22	-0,07081	2,6156467	0,636209	0,159052	0,655931	-0,36709	0,08
120	0,08034	-6272,60	-0,07081	3,0448216	0,684022	0,157325	0,701807	-0,47813	0,02

Подобные документы

• Розрахунок автомобільного двигуна

  Хімічні реакції при горінні палива. Розрахунок процесів, індикаторних та ефективних показників дійсного циклу двигуна. Параметри циліндра та тепловий баланс пристрою. Кінематичний розрахунок кривошипно-шатуного механізму. Побудова індикаторної діаграми.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 26.12.2010
  

• Конструювання чотирьохтактного бензинового двигуна легкового автомобіля

  Тепловий розрахунок чотирьохтактного двигуна легкового автомобіля. Визначення параметрів робочого тіла, дійсного циклу. Побудова індикаторної діаграми. Кінематичний і динамічний розрахунок кривошипно-шатунного механізму. Аналіз врівноваженості двигуна.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 18.12.2013
  

• Проект вихрокамерного 4-циліндрового дизельного двигуна для легкового автомобіля

  Параметри робочого тіла. Процес стиску, згоряння, розширення і випуску. Розрахунок та побудова швидкісної характеристики двигуна, його ефективні показники. Тепловий баланс та динамічний розрахунок двигуна, розробка та конструювання його деталей.
  
  курсовая работа [178,2 K], добавлен 14.12.2010
  

• Основні розрахунки щодо роботи автомобільного двигуна

  Сучасна автомобільна силова установка - складна машина, що перетворює теплоту у механічну роботу. Розрахунок індикаторних та ефективних показників дійсного тиску, основних параметрів циліндра і теплового балансу двигуна та кривошипно-шатунного механізму.
  
  контрольная работа [516,9 K], добавлен 09.12.2010
  

• Проект дизельного двигуна вантажного автомобіля

  Кінематичний та динамічний розрахунки кривошипно-шатунного механізму. Сили, які діють на шатунні шийки колінвалу. Розрахунок деталей кривошипно-шатунного механізму на міцність. Діаметри горловин впускного і випускного клапанів. Параметри профілю кулачка.
  
  курсовая работа [926,2 K], добавлен 19.11.2013
  

• Розрахунок судового двигуна внутрішнього згоряння марки 7ДКРН 70/280

  Конструктивні особливості двигуна MAN B/W 7S70МС-С. Схема паливної системи для роботи дизеля на важкому паливі. Пускова система стисненого повітря. Розрахунок робочого циклу двигуна та процесу наповнення. Визначення індикаторних показників циклу.
  
  курсовая работа [4,4 M], добавлен 13.05.2015
  

• Розрахунок суднового двигуна типу 6L275ІІІPN

  Загальний опис, характеристики та конструкція суднового двигуна типу 6L275ІІІPN. Тепловий розрахунок двигуна. Схема кривошипно-шатунного механізму. Перевірка на міцність основних деталей двигуна. Визначення конструктивних елементів паливної апаратури.
  
  курсовая работа [1,8 M], добавлен 14.05.2014
  

• Розрахунок чотиритактного чотирьохциліндрового рядного двигуна для вантажного автомобіля

  Тепловий розрахунок: паливо, параметри робочого тіла, процеси впуску і стиснення. Складові теплового балансу. Динамічний розрахунок двигуна. Розрахунок деталей (поршня, кільця, валу) з метою визначення напруг і деформацій, що виникають при роботі двигуна.
  
  курсовая работа [2,0 M], добавлен 10.01.2012
  

• Ідеальні цикли поршневих двигунів внутрішнього згоряння

  Цикл Карно як ідеальний цикл силової установки. Ідеальні термодинамічні цикли двигуна внутрішнього згоряння. Характеристики циклу із змішаним підведенням теплоти. Компресори та компресорні установки. Принципова схема одноступеневого поршневого компресора.
  
  реферат [330,5 K], добавлен 16.10.2010
  

• Тепловий розрахунок дизельного двигуна внутрішнього згорання з прототипом ЯМЗ-238Н

  Загальна будова та технічні характеристики двигуна внутрішнього згорання прототипу. Методика теплового розрахунку двигунів з іскровим запалюванням. Основні розміри двигуна та побудова зовнішньої швидкісної характеристики. Побудова індикаторної діаграми.
  
  курсовая работа [3,5 M], добавлен 02.06.2019
  

• Визначення параметрів робочого циклу двигуна

  Тиск газів над поршнем у процесі впуску. Розрахунок параметрів процесу згорання. Побудова індикаторної діаграми робочого циклу двигуна внутрішнього згорання. Сила тиску газів на поршень. Побудова графіка сил. Механічна характеристика дизеля А-41.
  
  курсовая работа [90,3 K], добавлен 15.12.2013
  

• Технічне обслуговування та ремонт кривошипно-шатунного механізму

  Призначення та будова кривошипно-шатунного механізму тракторів, його основні елементи та їх взаємодія. Деталі групи остова, поршня та шатуна, колінчастого вала. Можливі несправності даного механізму, особливості його технічного обслуговування та ремонту.
  
  контрольная работа [7,4 M], добавлен 17.09.2010
  

• Технічна характеристика та умови роботи кривошипно-шатунного механізму двигуна ВАЗ-2108

  Вплив основних спрацювань шатуна на технічний стан і роботу кривошипно-шатунного механізму. Характеристика дефектів деталі та складання маршрутів відновлення. Вибір технологічного обладнання, оснащення, ріжучого та іншого інструменту для ремонту.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 20.12.2013
  

• Аналітичне дослідження кривошипно-шатунного механізма автомобільних двигунів

  Термодинамічний і дійсний цикли поршневих двигунів внутрішнього згорання (ДВЗ). Дослідження, кінематика та динаміка кривошипно-шатунного механізма двигуна ВАЗ-2106. Шлях поршня, його швидкість та прискорення. Дійсний цикл поршневих ДВЗ. Сили тиску газів.
  
  дипломная работа [1,0 M], добавлен 24.09.2010
  

• Опис конструкції основних механізмів і систем двигуна

  Використання чотиритактного, чотирициліндрового дизелю із рядним розташуванням циліндрів та з безпосереднім упорскуванням палива в камеру згоряння в поршні. Очищення палива на дизелі. Блок-картер i головка цилiндрiв та кривошипно-шатунний механізм.
  
  реферат [3,4 M], добавлен 26.09.2011
  

• Локомотивна енергетична установка

  Основні параметри робочого процесу двигуна, побудова його індикаторної діаграми. Динамічний розрахунок шатунно-кривошипного механізму. Матеріал виготовлення головного шатуна. Змащення та охолодження шатунного підшипника маслом від корінних підшипників.
  
  контрольная работа [782,2 K], добавлен 03.08.2015
  

• Основи проектування двигуна внутрішнього згорання

  Загальна характеристика теплових двигунів. Розгляд параметрів процесу наповнення двигуна внутрішнього згорання. Розрахунок паливного насоса високого тиску. Обґрунтування вибору матеріалу деталей. Використання уніфікованих та стандартних елементів.
  
  курсовая работа [153,0 K], добавлен 30.03.2014
  

• Двигун легкового автомобіля

  Будова і принцип роботи двигуна внутрішнього згоряння. Його технічне обслуговування та етапи капітального ремонту. Обладнання, пристосування, інструмент і матеріали, що використовуються для ремонту двигуна і виготовлення його сердечників, ротора, корпусу.
  
  курсовая работа [316,3 K], добавлен 27.12.2015
  

• Тяговий розрахунок трактору

  Тяговий діапазон трактора. Розрахунок номінальної потужності двигуна. Розрахунок передатних чисел трансмісії й коробки передач. Показники енергонасиченості і металоємності. Побудова потенційної тягової характеристики. Динамічні параметри трактора.
  
  курсовая работа [263,8 K], добавлен 19.02.2014
  

• Дослідження та проектування механізмів транспортної енергетичної установки з двигуном внутрішнього згорання

  Розробка кривошипно-повзунного механізму повітряного компресора, прямозубої циліндричної зубчатої передачі та синтез кулачкового механізму. Дослідження механізмів транспортної енергетичної установки з двигуном внутрішнього згорання. Силовий розрахунок.
  
  курсовая работа [113,3 K], добавлен 02.08.2012
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам