
- •Министерство образования республики беларусь
- •Курсовой проект
- •Содержание
- •Введение
- •1. Определение основных параметров двигателя
- •1.1. Выбор отношения радиуса кривошипа к длине шатуна .
- •1.2. Выбор размеров и числа цилиндров
- •Основные параметры современных автотракторных двигателей
- •1.3. Выбор камеры сгорания, коэффициента избытка воздуха и степени сжатия
- •1.4. Обоснование необходимости наддува дизельного двигателя и определение его давления
- •2. Тепловой расчет двигателя
- •2.1. Параметры рабочего тела
- •Действительное количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг топлива
- •2.2. Параметры окружающей среды и остаточных газов
- •2.3. Определение параметров рабочего цикла
- •2.3.1.Процесс впуска
- •2.3.2. Процесс сжатия
- •2.3.3. Процесс сгорания
- •2.3.4. Процесс расширения
- •2.4. Определение основных размеров двигателя, показателей топливной экономичности и кпд
- •2.5. Построение и анализ индикаторной диаграммы
- •2.6. Анализ результатов теплового расчета
- •3. Построение теоретических характеристик двигателя
- •3.1. Теоретическая регуляторная характеристика дизеля
- •3.1.1. Построение теоретической регуляторной характеристики в функции от частоты вращения
- •3.1.2. Построение регуляторной характеристики в функции от эффективной мощности
- •3.1.3. Построение регуляторной характеристики в функции от крутящего момента
- •4. Динамический расчёт двигателя
- •4.1. Определение сил, действующих на поршень и поршневой палец
- •4.2. Определение сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала
- •4.3. Расчет момента инерции и параметров маховика
- •5. Техническая характеристика двигателя
- •Заключение
- •Литература
2.5. Построение и анализ индикаторной диаграммы
Индикаторная
диаграмма строится в координатах
На оси абсцисс
откладываем
=2мм.
В принятом масштабе
откладываем
объёмы
Выбрав на оси
ординат масштаб давлений
откладываем
точки:
,
,
,
,
,
,
давление
.
Соединяем точки
и
,
и
прямыми,
параллельными оси ординат. Через точки
и
проводим прямую, параллельную оси
абсцисс. Точки
и
соединяем
политропой сжатия, а
и
-
политропой расширения. Промежуточные
значения этих кривых рассчитываем,
используя следующие формулы:
-
для политропы сжатия;
-
для политропы расширения.
Данные для построения индикаторной диаграммы сводим в таблицу 2.1.
Пример расчёта:
при
:
Таблица 2.1.
|
|
|
20 |
1,8 |
6,3 |
40 |
0,7 |
2,5 |
60 |
0,4 |
1,5 |
80 |
0,3 |
1,1 |
100 |
0,2 |
0,7 |
120 |
0 |
0,4 |
Через точки а, с и полученные промежуточные значения X1, X2, X3… проводим плавную кривую – политропу сжатия. Через точки z, b и промежуточные точки X1, X2, X3… проводим другую плавную кривую – политропу расширения.
Скругление
построенных индикаторных диаграмм
выполняем следующим образом.Касание
политропы сжатия линии ВМТ (точка
с")должно
быть выше
точки с
примерно
на 1/3 отрезка cz'.
Начало видимого повышения давления
на линии сжатия (точка с)должно
находиться до ВМТ за 0,04
Vh
(
Vh=
).
Точка zД располагается примерно посредине между точками z' и z.
Точка b' соответствует моменту открытия выпускного клапана. Точка b", характеризующая конец расширения в действительном рабочем цикле, обычно находится на половине расстояния между точками а и b.
2.6. Анализ результатов теплового расчета
Для
контроля правильности определения в
тепловом расчете параметров газов,
индикаторных и эффективных показателей
цикла и экономичности их сравним со
значениями, приведенными в приложении
Б [4], и занесем в таблицу 2.2.
Таблица 2.2.
Показатели |
Проектируемый |
Прототип |
Давление
|
3,78 |
3…4,5 |
Температура
|
887 |
700…900 |
Давление
|
6,05 |
5…7 |
Температура
|
2198 |
1800…2200 |
Давление
|
0,31 |
0,2…0,5 |
Температура
|
1156 |
1100…1200 |
Индикаторный
КПД
|
0,45 |
0,4…0,52 |
Эффективный КПД
|
0,35 |
0,35…0,48 |
Среднее эффективное
давление |
0,78 |
0,55…0,85 |
Удельный
эффективный расход топлива
|
275,1 |
200…280 |
Из таблицы следует, что расчётные данные по всем показателям удовлетворяют справочным данным.
Результаты теплового расчёта двигателя, его размеров и экономичности заносим в таблицу 2.3.
Таблица 2.3
Результаты теплового расчета
Давление газов,
|
Температура газов,
|
Среднее давление, |
КПД |
Удельный расход топлива,
|
Литраж,
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,97 |
4,38 |
74,5 |
14,6 |
308,5 |
811,4 |
2030 |
1400 |
1 |
0,77 |
0,46 |
0,8 |
0,36 |
184,1 |
230 |
30,5 |