- •Расчет показателей работы двигателя
- •Введение
- •Структура пояснительной записки
- •Задание:
- •1 Тепловой расчет двигателя
- •1.1 Параметры окружающей среды
- •1.2 Температура и давление остаточных газов
- •1.3 Процесс впуска
- •1.4 Коэффициент наполнения цилиндров двигателя свежим зарядом
- •1.5 Давление и температура газов в конце сжатия
- •1.6 Количество свежего заряда и продуктов сгорания топлива
- •1.7 Уравнение сгорания топливно-воздушной смеси
- •1.8 Температура и давление газов в конце процесса сгорания
- •1.9 Давление и температура газов в конце процесса расширения Давление в конце расширения
- •2 Общие показатели рабочего цикла
- •2.1 Индикаторные показатели
- •2.2 Показатели механических потерь
- •2.3 Эффективные показатели работы двигателя
- •Эффективный кпд
- •3 Основные размеры двигателя
- •4 Тепловой баланс двигателя
- •5 Индикаторная диаграмма двигателя
- •6 Динамический расчет двигателя
- •6.1. Расчет действующих сил в кривошипно-шатунном механизме
- •Суммарная сила, действующая на поршень определяется как алгебраическая сумма составляющих сил, соответствующим углам поворота коленвала.
- •При этом учитывается следующее правило знаков: направление силы к центру коленвала считается положительным, от центра - отрицательным.
- •6.2. Построение развернутой диаграммы сил давления газов, сил инерции и суммарных сил, действующих на поршень
- •6.3. Построение полярной диаграммы сил, действующих на шатунную шейку
- •6.4. Построение развернутой полярной диаграммы
- •6.5. Построение диаграммы тангенциальных сил
- •6.6. Проверка данных задания по расчетным показателям
- •7. Выходные характеристики двигателя
- •7.1 Внешняя скоростная характеристика двс с искровым зажиганием
- •7.2 Регуляторная характеристика дизеля
- •Литература
- •Приложения
- •Курсовая работа
- •Мичуринск, 20___ г.
6.6. Проверка данных задания по расчетным показателям
Проверку получения эффективной мощности двигателя производим по формулам:
,
(6.10)
где
или
(6.11)
Значение радиуса кривошипа r подставляется в метрах.
Полученное значение Ne, не должно отклоняться от данных задания более чем на 5%.
7. Выходные характеристики двигателя
7.1 Внешняя скоростная характеристика двс с искровым зажиганием
Расчет эффективной мощности Ne и эффективного удельного расхода топлива ge производят по следующим эмпирическим зависимостям:
,
(7.1)
,
(7.2)
где
,
,
nx - значение показателей в искомой
точке на характеристике соответственно
в КВт, г/КВт ч, и об/мин;
Ne
макс [
],
ge
ном [
]
- эффективная
мощность двигателя и эффективный
удельный расход топлива при номинальной
частоте вращения nном
[об/мин].
Эффективный крутящий момент двигателя определяют по формуле
,
Нм. (7.3)
Часовой расход топлива равен:
,
(7.4)
Расчеты выполняют, задаваясь разной частотой вращения коленчатого вала двигателя nх: от nх мин, = 500…1000 об/мин до nх макс= 1,2 nном с интервалом 500 об/мин. Полученные данные заносят в табл.4.
Таблица 4 - Параметры внешней скоростной характеристики двигателя
Частота вращения n, об/мин |
Показатели работы двигателя |
|||
Ne, |
ge, / ч |
Мe, Нм |
|
|
|
|
|
|
|
7.2 Регуляторная характеристика дизеля
Расчет характеристики производят, задаваясь двумя режимами работы двигателя: регуляторным и корректорным.
Данные вычислений заносят в табл. 5.
Выполнение
табл. 5 начинают с записи уже известных
величин
,
,
,
расчет которых осуществлен по формулам
7.1, 7.2, 7.3, 7.4 при n
= nном.
После этого определяют показатели холостого хода:
nхх = nном + (120...150), об/мин;
(7.5)
и режим предельной перегрузки:
nмин = (0,6...0,7) nном, об/мин;
(7.6)
Далее рассчитывают эффективную мощность и крутящий момент двигателя для промежуточных режимов, предварительно разделив на три равных части регуляторный nхх - n1, n1 – n2, n2 - nном и корректорный nn – n3, n3 – n4 , n4 - nмин участки.
(7.7)
,
(7.8)
,
(7.9)
.
(7.9а)
Значения
эффективной мощности
,
,
определяют по формуле
,
,
(7.10)
подставляя
в неё соответственно
.
Таблица 5 - Параметры регуляторной характеристики дизеля
Показатели работы |
Режим работы |
||||||
Регуляторный |
Корректорный |
||||||
Холостой ход |
Промежуточный 1 |
Промежуточный 2 |
Номинальный |
Промежуточный 3 |
Промежуточный 4 |
Предельный перегрузочн.
|
|
Ne, |
|
|
|
|
|
|
|
n, об/мин |
nхх |
n1 |
n2 |
nном |
n3 |
n4 |
nmin |
Мe, Нм |
|
|
|
|
|
|
|
, кг/ч |
|
|
|
|
|
|
|
ge, / ч |
|
|
|
|
|
|
|
Для определения часового расхода топлива применяют формулу
,
(7.11)
где
- часовой расход, эффективная мощность
и мощность механических потерь в искомой
точке характеристики;
-
мощность механических потерь на
номинальном режиме работы двигателя.
,
,
(7.12)
где
- среднее давление механических потерь
в искомой точке (при ni)
характеристики:
,
Па. (7.13)
При
расчете
в формулах 7.12, 7.13 следует представлять
ni
= nном,
но при вычислении
в формуле 7.11 следует принять
= 0, а в формулах 7.12, 7.13 - ni
= nхх.
Удельный эффективный расход топлива в искомой точке характеристики равен:
,
(7.14)
