нижегородский государственный технический университет

Кафедра Энергетических установок и тепловых двигателей

Утверждаю

Зав. Кафедрой Химич В.Л.

Задание на курсовое проектирование

Студент: Мельников Валентин Владимирович______________________

Тема курсового проекта: проектирование и расчет поршневого двигателя внутреннего сгорания

Исходные данные к проекту: прототип 8ЧНСПЗА 22/28-2

_________________________________________Ne=1250 кВт

__________________________________________n=1000мин ¹

________________________________________g_e=190 г(кВт*ч)

Содержание графического материала:чертежи

1. Диаграммы: сил инерции ПДМ КШМ, движущихся суммарных касательных усилий 2._________________________________________________________________

3. ______________________________________________________________

Содержание пояснительной записки:

1. Динамика ДВС____________________

2. Построение диаграмм

Основная рекомендуемая литература: _______________________________

Методические указания по курсовому проектированию судовых двигателей внутреннего сгорания________________________________________________

Руководитель: Токарев Вячеслав Иванович____________

Студент: Мельников Валентин Владимирович__________

ВВЕДЕНИЕ

Динамический расчет дизельного двигателя выполняется с целью

определения суммарных сил и моментов, возникающих от давления газов и от сил инерции. Результаты динамического расчета используются при расчете деталей двигателя на прочность и износ. В данном курсовом проекте при использовании результатов теплового расчета двигателя выполнены кинематический и динамический расчеты двигателя, на основании которых построены следующие диаграммы: сил инерции ПДМ КШМ, движущих усилий, касательных усилий и суммарных касательных усилий.

Построение диаграмм

По результатам расчета рабочего цикла строятся диаграммы: индикаторная,сил инерции, поступательно-движущихся масс (ПДМ), кривошипно-шатунного механизма (КШМ),движущихся усилий, касательных усилий.

Теоретическая индикаторная диаграмма - это по существу соединение протекания цикла сначала свежего заряда, а затем продуктов сгорания топлива. Построение индикаторной диаграммы ведется в прямоугольной системе координат P-V, при этом по оси ординат откладываются давления газов в МПа, а по оси абсцисс - объём в м³. В расчёте рабочего процесса ДВС были определены следующие величины, необходимые для построения индикаторной диаграммы:

=0,162МПа – давление впуска (конца наполнения и начала сжатия);

= 5,48 МПа – давления конца сжатия;

= 8,76МПа – давления сгорания топлива;

= 0,47 МПа – давления конца расширения (начала впуска);

= 0,142 МПа – давления впуска;

= 18312см³ – рабочий объём цилиндра;

ε =13 – степень сжатия;

ρ = 1,37 – степень предварительного расширения;

δ = 9,42 – степень последующего расширения;

n₁ = 1,37 – средний показатель политропы сжатия;

n₂ = 1,3 – средний показатель политропы расширения;

Р₀ = 0,1 МПа – атмосферное давление.

Определяем значение объемов:

Камеры сгорания Vc=Vs/(ɛ-1)=1526 см³

Предварительного расширения Vz= ρ·Vc=2090 см³

Полного объема цилиндров Va=Vs+Vc=20402 см³

С учётом выбранного масштаба давлений и объёмов по определённым значениям давлений: Pa, Pz, Pz, P_B, Pr и объёмов Va =Vв, Vc =Vz' и Vz наносятся на диаграмму точки а, с, z', z., b, d. Построение политроп сжатия и расширения рекомендуется производить аналитическим методом, согласно которому любая точка на линии сжатия и расширения определяются из

Рх = Pa*(Va/Vx)^nl Px = Pz/(Vx/Vz)ⁿ² .

Определение точек политроп сжатия и расширения приведены в таблицах 1 и 2 соответственно.

Таблица 2.1.1 – Расчёт кривой сжатия

Номера точек
1	1	20402	1360	0,00	0,00	1,00
2	2	10201	680	0,30	0,41	2,59
3	3	6800	453	0,48	0,66	4,52
4	4	5100	340	0,60	0,83	6,72
5	5	4080	272	0,70	0,96	9,13
6	6	3400	226	0,78	1,07	11,73
7	7	2915	194	0,85	1,16	14,49
8	8	2550	170	0,90	1,24	17,41
9	9	2266	151	0,95	1,31	20,47
10	10	2040	136	1,00	1,37	23,66
11	11	1855	123	1,04	1,43	26,97
12	12	1700	113	1,08	1,48	30,39
13	13	1569	104	1,11	1,53	33,93
14	14	1457	97	1,15	1,57	37,56
15	15	1360	91	1,18	1,62	41,30

Таблица 2.1.2 – Расчёт кривой расширения

Номера точек
1	1	2090	139	0,00	0,00	1,00
2	1,25	2612	174	0,10	0,13	1,34
3	1,5	3135	209	0,18	0,23	1,69
4	2	4180	278	0,30	0,39	2,46
5	3	6270	418	0,48	0,62	4,17
6	4	8360	557	0,60	0,78	6,06
7	5	10450	697	0,70	0,91	8,10
8	6	12540	836	0,78	1,01	10,27
9	7	14630	975	0,85	1,10	12,55
10	8	16720	1115	0,90	1,17	14,93
11	9	18810	1254	0,95	1,24	17,40
12	10	20900	1393	1,00	1,30	19,95
13	10,55	22050	1470	1,02	1,33	21,39

По результатам расчета строим свернутую и развернутую диаграммы