- •Дипломний проект
- •Національний технічний університет «харківський політехнічний інститут»
- •Завдання на дипломний проект студенту
- •Календарний план
- •Пояснювальна записка до дипломного проекту
- •1 Оцінка й вибір параметрів двигуна
- •1.1 Число та розташування циліндрів
- •1.2 Діаметр циліндра та хід поршня
- •1.3 Довжина шатуна
- •1.4 Середня швидкість поршня та частота обертання
- •1.5 Ступінь стиску
- •1.6 Коефіцієнт надлишку повітря
- •1.8 Максимальний тиск циклу
- •2.1 Загальне компонування двигуна
- •2.2 Блок-картер I головка циліндрів
- •2.3 Кривошипно-шатунний механізм
- •2.4 Механізм газорозподілу
- •2.5 Паливна система
- •2.6 Система живлення повітрям
- •2.7 Система випуску відпрацьованих газів
- •2.8 Система змащення
- •2.9 Система охолодження
- •2.10 Електроустаткування
- •3. Вимоги до екологічних показників автомобільного дизеля
- •4 Динамічний розрахунок
- •4.1 Вихідні дані для динамічного розрахунку
- •4.3 Розрахунок сил і крутного моменту у відсіку двигуна
- •4.4 Розрахунок обертових моментів, переданих корінними шийками
- •4.5 Розрахунок навантажень на шатунні шийки й підшипники
- •4.6 Аналіз зовнішньої врівноваженості двигуна
- •4.7 Розрахунок навантажень на корінну шийку й підшипник 1-2
- •4.8 Розрахунок навантажень на корінну шийку й підшипник 3-4
- •4.9 Оцінка нерівномірності обертання колінчатого вала
- •5 Розрахунок на міцність кривошипно-шатунного механізма
- •5.1 Розрахунок поршня
- •5.2 Розрахунок шатунної групи
- •5.2 Розрахунок на міцність колінчатого вала
- •5.2.1 Розрахунок корінної шийки
- •5.2.2 Розрахунок шатунних шийок
- •5.3 Розрахунок щік
- •6 Розрахунок елементів системи змащення
- •6.1 Визначення основних параметрів системи
- •6.2 Розрахунок масляного насоса
- •6.3 Розрахунок масляної центрифуги
- •6.4 Розрахунок масляного охолоджувача
- •7.1 Організація сумішоутворення і згоряння в дизелях
- •7.2 Вибір способу сумішоутворення
- •7.3 Вибір оптимального взаємозв'язку інтенсивності повітряного заряду діаметра камери згоряння
- •7.4 Інтенсифікація параметрів паливоподачі
- •7.5 Поліпшення показників подачі повітря.
- •7.6 Підвищення ефективності згоряння палива на часткових швидкісних режимах і мінімальному холостому ходу.
- •7.8 Характеристики дизельних палив.
- •7.9Електронні системи керування.
- •8 Охорона праці та навколишнього середовища
- •8.1 Загальні питання охорони праці
- •8.2 Шкідливі і небезпечні виробничі чинники, їх класифікація
- •8.3 Промислова санітарія
- •8.4 Електробезпека
- •8.5 Пожежна безпека
- •9 Економічне обгрунтування
- •9.1 Характеристика спроектованого двигуна
- •9.2 Розрахунок собівартості та ціни спроектованого двигуна
- •9.3 Побудова графіка досягнення беззбитковості виробництва
- •9.4 Розрахунок економічного ефекту від виробництва та використання нового двигуна
- •9.5 Розрахунок основних (підсумкових) техніко-економічних показників ефективності інновацій
- •9.6 Висновки
- •10. Цивільний захист
7.3 Вибір оптимального взаємозв'язку інтенсивності повітряного заряду діаметра камери згоряння
Процес сумішоутворення в дизелях з камерою в поршні здійснюється за рахунок енергії руху повітряного заряду й енергії упорскування палива, що залежить від числа паливних факелів і динаміки їхнього розвитку, то на спосіб сумішоутворення й тип камери згоряння, застосовувані на дизелях СМД, в більшості можуть впливати як енергія руху повітряного заряду, так й енергія розпилювання палива. Для дизелів СМД при заданих параметрах паливо подаваючої апаратури ефективність процесу сумішоутворення й, відповідно високі економічні та екологічні показники в основному будуть визначатися: - правильним вибором оптимальної величини й структури вихрового руху заряду, створюваного ВВК, а також за рахунок витиснення заряду з на поршневого простору; - зосередженням максимальної частки повітряного заряду в зоні руйнування факела (пристінкова зона); - створення руху повітряного заряду для інтенсифікації підведення кисню до палива, особливо в пристінковій зоні; - профілювання форми камери згоряння з таким розрахунком, щоб відбувалося ефективне сумішоутворення.
На підставі виконаних досліджень вітчизняними й закордонними авторами, можна затверджувати, що досягнення оптимальних умов сумішоутворення й тепловиділення повітряний заряд за характерний відрізок часу повинен повернутися на кут між двома сусідніми струменями. За характерний відрізок часу звичайно приймають тривалість упорскування.
Тоді оптимальне значення кутової швидкості повітряного заряду в КС (наприкінці стиску):
(6.1)
де φвпр – тривалість упорскування палива, град. п. к. в; Приймаємо: φвпр =20 град п.к.в; iсо – число соплових отворів у розпилювачі, Приймаємо iсо=6, ωд – кутова швидкість обертання колінчатого вала на номінальному режимі:
(6.2)
Для наближеної кількісної оцінки максимальної швидкості руху повітряного заряду в камері згоряння відкритого типу, зручно застосувати рівняння:
(6.3)
де ωвз – кутова швидкість обертання заряду в циліндрі наприкінці такту впуску;
Гср – циркуляція вектора швидкості, м/с2.
Гср із достатньої для практики точністю можна визначити по емпіричній залежності, знаючи результат продувки впускних клапанів за методикою НАТИ:
Гср=0,642∙ ωд∙ D2∙ Ω=0,642∙209,44∙0,122∙ 3=5,81 (6.4)
де Ω - вихрове відношення, яке характеризується відношенням кутової швидкості повітряного заряду наприкінці такту впуску до кутової швидкості обертання колінчатого вала, Ω= 2,5;
Виходячи з умов рівняння, м/с2:
Гср=0,5∙ π∙ D2∙ ωч , (6.5)
маємо:
(6.6)
Виходячи з результатів розрахунку, при установці паливного насоса із тривалістю упорскування φвпр =20 град п. к. в., для досягнення оптимальних умов сумішоутворення необхідно застосовувати камеру згоряння з dкс = 62мм. Для оптимально підібраного сполучення відносного діаметра горловини камери згоряння dкс/D, вихрового відношення ωкс/ωд, числа розпилюючих отворів iсо, тривалості впорскуванняφвпр із достатністю виконується наступне відношення:
(6.7)