- •Выбор основных параметров проектируемого
- •1.1.Общие сведения
- •1.2. Методика проведения теплового расчета Параметры окружающей среды.
- •Тепловой расчет рабочего цикла двигателя
- •2.1. Процесс наполнения
- •2.2. Процесс сжатия
- •2.3. Процесс сгорания
- •2.4. Процессы расширения и выпуска
- •2.5. Индикаторные показатели цикла
- •2.6. Эффективные показатели двигателя
- •Основные размеры цилиндра двигателя
- •2.8. Показатели напряженности двигателя
- •2.9. Построение индикаторной диаграммы
- •2.10. Тепловой баланс двигателя
- •3. Динамический расчет двигателя
- •3.1. Кинематика кривошипно-шатунного механизма
- •3.2. Кинематика шатуна
- •По абсолютной величине ( 90 0 ) и ( 270 0 ) равны, что объясняется симметричностью механизма по отношению к оси цилиндра.
- •При наибольших отклонениях шатуна от оси цилиндра, т.Е. При значениях угла равных 900 и 2700 угловая скорость шатуна становится равной нулю.
- •3.3. Динамика кривошипно-шатунного механизма
- •При расчетах можно принимать средние значения
- •3.4. Неравномерность хода двигателя и расчет маховика
- •4. Расчет основных деталей двигателя
- •4.1. Предпосылки к расчету и расчетные режимы
- •4.2. Критерии прочности при расчете двигателей
- •4.3. Блок - картер
- •Конструктивные соотношения элементов картера
- •Расчет опорного фланца. Усилие, передаваемое на опорный фланец от затяжки шпилек головки цилиндра.
- •4.4. Расче детали поршневой группы
- •Юбка поршня. Наибольшее удельное давление Кmax от действия нормальной силы n на боковую поверхность
- •Расчет поршневого пальца.Размеры пальца, влияющие на массогабаритные параметры поршня и шатуна, в начале определяют по статическим данным (табл.4.10), а затем в результате проверочных расчетов.
- •4.5. Расчет поршневого кольца. Основные конструктивные параметры поршневых колец приведены в табл.4.11 и обозначены на рис.4.12.
- •5.1. Расчет шатуна
- •Поршневая головка, 2 – стержень, 3 - кривошипная головка, 4 - подшипник.
- •Основные конструктивные соотношения размеров элементов шатуна
- •5.2. Расчет на прочность элементов шатуна
- •5.2.1. Расчет поршневой головки
- •5.3. Напряжение от сжимающей силы
- •5.4. Расчет стержня шатуна
- •5.5. Расчет крышки кривошипной головки шатуна
- •5.6. Расчет шатунных болтов
- •5.7. Коленчатый вал
- •5.7.1. Расчет коренных шеек
- •5.7.2. Расчет шатунных шеек
- •5.7.3. Расчет щеки коленчатого вала
- •6. Расчет механизма газораспределения
- •6.1. Проверка пропускной способности клапана
- •6.2. Кинематика и динамика клапанного механизма газораспределения (мгр)
- •6.3. Динамика клапанного механизма газораспределения
- •6.4. Расчет клапанных пружин
- •6.5. Определение размеров пружины клапана
- •6.6. Расчет распределительного вала
- •6.7. Расчет толкателя
- •6.8. Расчет штанги
- •6.9. Расчёт коромысла
- •7. Система охлаждения двигателя
- •7.1. Расчет радиатора
- •7.2. Расчет жидкостного насоса
- •7.3. Расчёт вентилятора
- •Расчет смазочной и пусковой систем
- •8.1. Расчёт смазочной системы
- •Заправочная вместимость автотракторных двигателей
- •Расчет масляного насоса
- •8.3. Расчет масляного радиатора
- •8.4. Расчет подшипника скольжения
- •8.5. Расчет системы пуска
- •Библиографический список
- •Зейнетдинов Рахимулла Арифулович Дьяков Иван Фёдорович Ярыгин Сергей Владимирович
- •432027, Ульяновск, ул. Северный Венец, д. 32.
2.6. Эффективные показатели двигателя
Среднее давление механических потерь,
МПа, можно определить по следующим
эмпирическим формулам в виде
:
для карбюраторных двигателей с числом цилиндров до шести и отношением S/D при полностью открытом дросселе
pM = 0,049 + 0,0152Cп.ср, (2.63)
для карбюраторных двигателей с числом цилиндров восемь и отношением S/D при полностью открытом дросселе
pМ = 0,039 + 0,0132Cп.ср, (2.64)
для четырехтактных дизелей с неразделенными камерами
pМ = 0,089 + 0,0118Cп.ср, (2.65)
для предкамерных дизелей
pМ = 0,103 + 0,0153Cп.ср, (2.66)
для дизелей с вихревыми камерами
pМ = 0,089 + 0,0135Cп.ср. (2.67)
Для аналогичных двигателей с наддувом
,
(2.68)
где Cп.ср − средняя скорость поршня, предварительно принимаемая в пределах 6...15 м/с.; a, b – постоянные коэффициенты; pk – давление наддува, МПа.
У современных автотракторных двигателей при частоте вращения коленчатого вала, соответствующей номинальной мощности двигателя средняя скорость поршня Cп.ср (м/с) варьирует в следующих пределах:
для бензиновых и газовых двигателей
легковых автомобилей 12…15;
для бензиновых и газовых двигателей
грузовых автомобилей 9…12;
для автомобильных дизелей 6,5…12;
для тракторных дизелей 6…10.5.
Значения среднего давления механических потерь измеряются в следующих пределах:
для карбюраторных двигателей pм = 0,15...0,25 Мпа;
для дизелей pм = 0,2... 0,3 МПа.
Среднее эффективное давление, МПа
pе = pi pM. (2.69)
Механический КПД двигателя м
.
(2.70)
Примерные значения механического КПД м для различных двигателей на номинальном режиме их работы:
четырехтактный карбюраторный 0,7...0,90;
четырехтактные дизели без наддува 0,7...0,82;
четырехтактные дизели с наддувом 0,8...0,9;
четырехтактные газовые 0,75...0,85.
Эффективный КПД двигателя е
e = i M. (2.71)
Эффективный удельный расход, г/(кВтч)
а) для жидкого топлива
или
;
(2.72)
б) для газообразного топлива − Vе, м3/(кВтч)
или
,
(2.73)
удельный эффективный расход теплоты, МДж/кВтч, на единицу эффективной мощности
.
(2.74)
Для рассматриваемых двигателей средние значения pе, ge, е приведены в таблице 2.2.
Таблица 2.2.
Эффективные показатели двигателей
Тип двигателя |
pе, МПа |
е |
ge (qe) |
Четырехтактный карбюраторный |
0,6...1 |
0,25...0,33 |
250...325г/(кВтч) |
Четырехтактный дизель без наддува |
0,55...0,85 |
0,3...0,43 |
210...280 г/(кВтч) |
с наддувом |
0,7...2 |
0,37...0,45 |
205...245 г/(кВтч) |
Четырехтактный газовый |
0,5...0,75 |
0,23...0,28 |
12...17МДж/(кВтч) |
