
- •Пояснительная записка к курсовому проекту: тепловой расчет двигателя
- •1. Тепловой расчет двигателя
- •1.1. Параметры наполнения
- •1.2. Параметры процесса сжатия
- •1.3. Параметры процесса сгорания
- •1.4. Термодинамический расчет
- •Подставляя составляющие в уравнение сгорания получим
- •1.5. Параметры процессов расширения и выпуска
- •Давление и температура в точке в индикаторной диаграммы по зависимостям и
- •1.6. Индикаторные показатели
- •1.7. Эффективные показатели работы двс
- •2.Построение индикаторной диаграммы
- •Расстояние точки z от начала координат
- •Расчет параметров внешней скоростной характеристики
- •4. Кинематический расчет двигателя
- •5. Динамический расчет двигателя
- •6. Компоновка двигателя
- •6.1. Компоновка кривошипно-шатунного механизма (кшм) двигателя на поперечном разрезе
- •6.1.1. Компоновка и расчет деталей поршневой группы
- •6.1.2. Компоновка и расчет деталей шатунной группы
- •6.1.3. Компоновка и расчет цилиндра
- •6.1.4. Компоновка коренных подшипников
- •6.2.Компоновка механизма газораспределения
- •6.3 Расчёт поверхности воздушного охлаждения.
- •6.4. Компоновка корпуса двигателя
- •7. Литература
2.Построение индикаторной диаграммы
Придерживаясь существующей традиции выбора масштаба перемещения для автотракторной размерности МS = 1:1, имеем МS = 1,0 мм в мм и масштабе давлений МР = 0,06 МН/м2 в мм, получим
мм;
при Vh
= SП,
для объема камеры сгорания.
мм.
Расстояние точки z от начала координат
V = VC = 6,5631,128 = 7,403 мм.
Давление в точке Z и ординаты характерных точек диаграммы
мм;
мм;
мм;
мм;
мм;
мм;
Выбираем = 0,26, 1/ = 3,846. Радиус кривошипа
мм.
Значения f(SП) через 30° п.к.в. находим положение промежуточных точек по оси перемещений. Так, для первой точки при = 30° п.к.в. f(SП) = 0,167, получим.
SX = Rf(SП) = 52,50,167 = 8,768мм.
Текущее значение f(X) для этой же точки
Текущее значение степени сжатия вычисляем по формуле
И
давление на сжатии для этой промежуточной
точки по
PCX = 0,0947,2771,373 = 0,09415,226 = 1,431МН/м2;
и в принятом масштабе давлений
PCX = 1,431/0,06 = 23,85 мм.
Для удобства пользования результаты всех промежуточных расчетов заносим в табл.
Уточняем координаты точек Z1 и Z2, для чего выбираем + = 0,12 и - = 0,14, тогда
1 = = 1,128 – 1,1280,14 =1,128 – 0,1579 = 0,9701;
2 = + = 1,128 + 1,1280,12 =1,128 + 0,1354 = 1,2634.
И, соответственно, координаты в принятом масштабе
мм;
мм.
Найденные координаты точек наносятся на уровне точки.
Таблица
Параметр |
Положение поршня |
||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
|
0, п.к.в. |
0 |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
360 |
330 |
300 |
270 |
240 |
210 |
180 |
|
f(Sп) |
0 |
0,167 |
0,599 |
1,132 |
1,599 |
1,899 |
2 |
Sп, мм от ВМТ |
0 |
7,403 |
31,448 |
59,43 |
83,394 |
99,698 |
105 |
f(аx) |
0 |
0,0835 |
0,2995 |
0,5660 |
0,7995 |
0,9495 |
1 |
x |
17 |
7,2774 |
2,9351 |
1,6905 |
1,2326 |
1,0499 |
1 |
Рсх, Мн/м2 |
4,5976 |
1,4314 |
0,4118 |
0,1932 |
0,1649 |
0,1005 |
0,094 |
Рсх, мм |
76,667 |
23,857 |
6,863 |
3,22 |
2,748 |
1,675 |
1,567 |
f(аn) |
0 |
0,0755 |
0,2915 |
0,5580 |
0,7915 |
0,9374 |
0,9920 |
x |
1 |
1,837 |
4,230 |
6,1838 |
9,771 |
11,388 |
11,993 |
xn2 |
1 |
2,113 |
5,8945 |
9,4024 |
16,5078 |
19,9291 |
21,2364 |
PBX. МН/м2 |
12,893 |
6,104 |
2,1873 |
1,3712 |
0,7810 |
0,6469 |
0,6071 |
PBX. мм |
214,883 |
101,733 |
36,455 |
22,853 |
13,017 |
10,782 |
10,118 |
Корректирующая
поправка f()
к функции перемещения по
,
учитывающая координату точки Z
от ВМТ на ветви расширения, являющаяся
величиной постоянной
Величина
n,
т.е. значение Х
в точке Z2
диаграммы по
являющаяся
также постоянной величиной
Функция последующего расширения согласно f(n) = f(x) – f(),
Текущее значение степени последующего расширения Х по
Х= (n – 1) f(n) + 1,
И
давление на линии расширения в расчетной
точке согласно
МН/м2;
и в принятом масштабе, в мм
PBX = 6,104/0,06 = 101,733.
Положение
точки С
определяется из соотношения Рс"
= (1,15
1,25)
PC.
Принимая
,
получим
МН/м2,
и с учетом принятого масштаба
мм.
Скругления индикаторной диаграммы с учетом фаз газораспределения выполняется с ориентацией на прототип. При отсутствии достоверных данных по прототипу их выбирают в соответствии общепринятыми рекомендациями теории ДВС, базирующихся на статистических данных.
Принимая во внимание отсутствие достоверной информации по прототипу, ориентировочно принимаем значения определяющих параметров: начало открытая впускного клапана (точка r') – за 25° до ВМТ и окончание открытого состояния (точка а) – 60° после НМТ; выпуск – начало (точка в) за 50° до НМТ и окончание (точка а) – 250 после ВМТ. С учетом уровня быстроходности дизеля принят угол опережения топливоподачи за 20° до ВМТ (точка с') и продолжительности периода задержки воспламенения 1 = 8,0° (точка f). Расчетные координаты этих точек на индикаторной диаграмме сведены в табл.
Таблица
Обозначение точек |
Положение точек |
α |
f(S |
Расстояние точек от ВМТ, мм |
r' |
25 до ВМТ |
25 |
0,1172 |
6,1530 |
a' |
25 после ВМТ |
- |
0,1172 |
6,1530 |
a" |
60 после НМТ |
120 |
1,599 |
83,9475 |
c' |
20 до ВМТ |
20 |
0,0757 |
3,9743 |
f |
(20-6) до ВМТ |
12 |
0,0276 |
1,4490 |
b' |
30 до НМТ |
150 |
1,899 |
99,6975 |