
- •Транспортная энергетика
- •Содержание
- •Введение
- •1 Нормативные ссылки
- •2 Цель и задачи курсового проектирования
- •3 Содержание и объём курсового проекта
- •4 Выбор задания на курсовой проект
- •5 Тепловой расчёт двигателя
- •5.1 Определение параметров рабочего тела
- •Практическая часть
- •5.2 Количество продуктов сгорания
- •Практическая часть
- •5.3 Параметры действительного цикла двигателя
- •5.3.1 Параметры процесса выпуска
- •Практическая часть
- •5.3.2 Параметры процесса впуска
- •Практическая часть
- •5.3.3 Параметры процесса сжатия
- •Практическая часть
- •5.3.4 Определение теплоёмкости рабочей смеси
- •Практическая часть
- •5.3.5 Параметры процесса сгорания
- •Практическая часть
- •5.3.6 Параметры процесса расширения
- •Практическая часть
- •5.3.7. Параметры процесса выпуска
- •Практическая часть
- •Расширения к2 для дизеля
- •5.4 Индикаторные и эффективные показатели рабочего цикла
- •5.4.1 Среднее индикаторное давление
- •Практическая часть
- •Практическая часть
- •5.4.3 Среднее эффективное давление
- •Практическая часть
- •5.4.4 Эффективный кпд и расход топлива
- •Практическая часть
- •5.5 Определение основных размеров цилиндра двигателя
- •5.5.1 Рабочий объём двигателя и одного цилиндра
- •Практическая часть
- •5.6 Построение индикаторной диаграммы
- •5.6.1 Выбор масштаба и определение координат основных точек
- •Практическая часть
- •5.6.2 Построение политроп сжатия и расширения аналитическим методом.
- •Практическая часть
- •Индикаторная диаграмма.
- •Индикаторная диаграмма
- •Практическая часть
- •5.7 Тепловой баланс двигателя
- •Практическая часть
- •5.8 Построение внешней скоростной характеристики
- •Практическая часть
- •Внешняя скоростная характеристика
- •6 Кинематика и динамика кривошипно-шатунного механизма
- •6.1 Кинематика кривошипно-шатунного механизма
- •Практическая часть
- •Графики поршня
- •6.2 Динамика кривошипно-шатунного механизма
- •6.2.1 Силы давления газов
- •Практическая часть
- •6.2.2 Определение сил инерции
- •Практическая часть
- •6.2.3 Суммарные силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме
- •Практическая часть
- •Четырехцилиндрового рядного четырехтактного двигателя
- •Практическая часть
- •7 Графическая часть проекта
- •Список рекомендуемой литературы
- •Приложение а Выписка из государственного образовательного стандарта
- •Приложение б Варианты заданий и исходные данные для выполнения расчетов
- •Приложение в Форма титульного листа курсового проекта
- •Лицензия на полиграфическую деятельность: пд № 10 – 47020 от 11. 09. 2000 г.
5.5 Определение основных размеров цилиндра двигателя
5.5.1 Рабочий объём двигателя и одного цилиндра
На основании полученных по предыдущим расчётам значений при заданных мощности и частоте вращения коленчатого вала двигателя можно определить его рабочий объём Vh, мм2:
. (48)
Задаваясь числом
цилиндров i, получим
рабочий объём одного цилиндра:
.
Зная рабочий объём одного цилиндра, его основные размеры (диаметр D (мм) и ход поршня S (мм)) можно определить по формулам:
;
;
.
Значениями K = 0,8–1,2 задаются исходя из типа двигателя и частоты вращения коленчатого вала таким образом, чтобы значения не превышали указанных в пункте 5.4.3 пределов.
Полученные значения D и S округляют до целых чисел, после чего окончательно уточняются основные показатели двигателя по формулам:
(49)
Практическая часть
На основании полученных по предыдущим расчётам значений при заданных мощности и частоте вращения коленчатого вала двигателя можно определить его рабочий объём (литраж двигателя) Vл, л :
Задаваясь числом цилиндров i, получим рабочий объём одного цилиндра
Зная рабочий объём одного цилиндра, его основные размеры (диаметр D (мм) и ход поршня S (мм)) можно определить по формулам:
Находим диаметр цилиндра, мм
Полученные значения D и S округляем до целых чисел
D = 150 мм; S = 120 мм.
Уточняются основные показатели двигателя по формулам:
Задаваясь числом цилиндров i, получим рабочий объём одного цилиндра, л:
Зная рабочий объём одного цилиндра, его основные размеры (диаметр D (мм) и ход поршня S (мм)) можно определить по формулам:
Находим диаметр цилиндра, мм
Полученные значения D и S округляем до целых чисел
D = 75 мм; S = 68 мм.
5.6 Построение индикаторной диаграммы
5.6.1 Выбор масштаба и определение координат основных точек
Масштаб диаграммы
выбирается с таким расчетом, чтобы ее
высота была в 1,5–1,7 раза больше ее
основания. Масштаб полосы абсцисс
целесообразно принимать с таким
расчетом, чтобы отрезок АВ, соответствующий
значению
и
был равен 100 мм. При S =
80–120 мм можно принимать
=
1 мм/мм. Тогда Vh
= S = AB
= 105 мм.
Масштаб по оси
давления
принимаем равным 0,02–0,03 МПа/мм.
Приведенная к
принятому масштабу величина объема
камеры сгорания
,
мм:
. (50)
Максимальная
высота индикаторной диаграммы
,
мм:
. (51)
При выполнении расчета получаются или принимаются значения давления и объемов для характерных точек индикаторной диаграммы
Pо, Pa, Pc, Pz, Pв, Pr.
Их ординаты определяются как, мм:
;
;
;
;
;
. (52)
Ординаты этих точек откладываются на перпендикулярах к оси абсцисс, восстановленных к точкам А и В на графике индикаторной диаграммы.
Для дизельного
двигателя дополнительно определяется
координата точки по оси абсцисс
,
мм:
. (53)