4056
.pdfИмея прототип двигателя, по величине хода поршня можно заранее определить масштаб отрезка в-а его можно принять ' 2,5 см хода поршня : 1 см длины диаграммы ( Lg ).
Зная, что давление в точке z' у дизельных двигателей находятся в пределах 6,5-8,5 МПа, масштаб отрезка в- z' принимаем : '' 1МПа величины давления: 1см высоты диаграммы.
3.6.3Определяется среднее индикаторное давление аналитическим способом.
Полученное значение среднего индикаторного давления по диаграмме проверяется по формуле
' |
|
c |
|
1 |
|
|
1 |
|
1 |
|
|
1 |
1 |
|
1 |
|
(22) |
|
|
|
|
n2 1 |
|
|
|
n1 1 |
|
||||||||
ip |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
n2 1 |
|
|
|
n1 1 |
|
|
|
|||||||
Точность |
построения |
|
|
индикаторной |
диаграммы |
оценивается |
|||
коэффициентом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
ip |
i |
100% |
|
(23) |
|
u |
|
ip' |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
Величина этого коэффициента не должна превышать 3-4%.
3.6.4 Определяется истинное индикаторное давление.
i |
ip' |
|
(24) |
Где - коэффициент скругления диаграммы (принимаем =0,95)
3.6.5 Работа, совершаемая газом в двигателе определяется
|
L' i |
h i F S |
(25) |
Где h - |
рабочий объем цилиндра, описываемый поршнем за 1 ход; S - |
||
ход поршня, |
м; ( S = 2 r ; где r - |
радиус кривошипа, м); F |
- площадь |
поперечного сечения поршня, м 2 ( F 0,785 D2 ; D - диаметр цилиндра, м).
3.7Технико-экономические характеристики двигателя
3.7.1Индикаторная (внутренняя) мощность двигателя
Ni |
i |
F S n i |
кВт |
(26) |
|
1000 |
|||
|
|
|
|
Где n - частота вращения вала двигателя, об/с; i - число цилиндров;
- коэффициент тактности (для четырехтактного двигателя =2).
3.7.2 Эффективная мощность двигателя
|
Ne Ni м |
(27) |
||
Где м - механический КПД двигателя. |
Для четырехтактного дизеля |
|||
можно принять м 0,7 0,82 . |
|
|||
3.7.3 Эффективный коэффициент полезного действия (КПД) |
||||
|
860 |
|
|
|
|
e |
|
|
(28) |
|
q QP |
|||
|
|
e H |
|
|
Где 860 – тепловой эквивалент; |
|
|||
qe - удельный эффективный расход топлива, кг/кВт ч; |
||||
QP |
- низшая теплота сгорания рабочего топлива, ккал/кг. |
|||
H |
|
|
|
|
QP |
=10400-10600 ккал/кг. |
|
||
H |
|
|
|
|
3.7.4 |
Часовой расход топлива |
|
||
|
B Ne qe кг/час |
(29) |
||
3.8 Основные размеры двигателя
К основным конструктивным размерам двигателя относят:рабочий объем цилиндра;диаметр цилиндра;ход поршня;
номинальное число оборотов вала двигателя.
3.8.1 Рабочий объем цилиндра ( h )
h определяют исходя из величины расчетной мощности
h |
|
Ne |
1000 |
л |
(30) |
|
e n i |
||||||
|
|
|
|
|||
Где Ne - эффективная мощность, кВт;
e - эффективное давление в цилиндре, МПа.
3.8.2 Диаметр цилиндра ( Dц )
Зная h , |
и, задавшись отношением |
|
|
S |
|
, можно определить диаметр цилиндра |
||||||||||||||
|
Dц |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Dц и ход поршня S : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ц |
|
S |
|
, где S D |
|
|
|
|||||
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
ц |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D2 |
|
|
|
|
|
|
|||||
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ц |
|
D |
|
|
(31) |
||||
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
ц |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Или |
Dц |
|
|
3 |
|
4 h |
|
|
, дм |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
3.8.3 Ход поршня |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
После определения диаметра |
|
|
|
|
цилиндра можно найти |
ход |
поршня |
|||||||||||||
S Dц . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Современные двигатели имеют величину |
S |
0,8 1,35 |
|
|
||||||||||||||||
Dц |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.8.4 Номинальное число оборотов вала двигателя |
|
|
||||||||||||||||||
|
n |
30 Cn |
|
|
об/мин |
|
|
(32) |
||||||||||||
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Где Cn - |
скорость поршня |
|
при |
|
номинальной |
мощности, |
м/с; |
Cn для |
||||||||||||
четырехтактного двигателя можно принять от 6,5 до 9,0 м/с.
Полученное расчетом число оборотов округляют до ближайшей цифры с двумя нулями или 50.
Результаты теплового расчета и определения основных размеров двигателя заносят в таблицу 1.
Результаты теплового расчета, технико-экономических показателей и основных размеров двигателя.
Таблица1
Давление газов, МПа |
|
|
Температура газов, К |
Среднее |
Эффектив |
Часовой |
Основное |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
индикаторно |
ный КПД |
расход |
параметры |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е давление, |
|
топлива, |
двигателя |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МПа |
|
кг/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
с |
z' |
z |
|
г |
n |
Ta |
Tc |
Tz |
Tг |
Tв |
i |
e |
B |
h |
, |
D , |
|
S , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л |
|
мм |
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет выполнил Студент________
Список литературы
1.Болтинский В.Н. Теория, конструкция и расчет тракторных и автомобильных двигателей. – М.; Сельскохозяйственная литература 1962.
2.Колчин А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. – М.; Высшая школа, 1971.
3.Мельников Д.И. Методика преподавания курса «Тракторы и автомобили» - Киев; Высшая школа, 1972.
Диаграмма изменения максимальной теоретической температуры цикла zt в зависимости от избытка воздуха для различных степеней
сжатия а) =18; б) =16; в) =14
Приложение 2
№ |
Показатели |
Кам |
МАЗ |
МАЗ- |
МАЗ- |
БелАз- |
БелАз548( |
БелАз549( |
Икарус- |
Икарус |
Икарус |
Икарус- |
Татра13 |
Тат |
Магирус |
Магирус |
Шкода |
Мерсе |
Воль |
КрАЗ- |
|
двигателя |
Аз |
500А(Я |
516Б(Я |
53352(Я |
540А(Я |
ЯМЗ- |
ТМЗ- |
620(Че |
- |
- |
255(Д2 |
851 |
ра |
232Д(F10 |
290Д(F10 |
706RT( |
дес |
во |
257Б1(Я |
|
|
5320 |
МЗ- |
МЗ- |
МЗ- |
МЗ- |
240М) |
1050А) |
пель |
55(Чеп |
250(RA |
156) |
|
148 |
L413) |
L413) |
Ш- |
Бенц |
F89( |
МЗ-238) |
|
|
(Кам |
236) |
238) |
238Е) |
240) |
|
|
Д613) |
ель |
BA |
|
|
51 |
|
|
706RT) |
2232L |
ТД |
|
|
|
Аз- |
|
|
|
|
|
|
|
Д614) |
MAN) |
|
|
|
|
|
|
|
120А |
|
|
|
740) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант |
№1 |
№2 |
№3 |
№4 |
№5 |
№6 |
№7 |
№8 |
№9 |
№10 |
№11 |
№12 |
№1 |
№14 |
№15 |
№16 |
№17 |
№18 |
№19 |
|
задания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
1 |
Диаметр |
120 |
130 |
130 |
130 |
130 |
130 |
130 |
110 |
112 |
121 |
121 |
120 |
120 |
120 |
120 |
125 |
125 |
130 |
130 |
|
цилиндра D, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
ход поршня |
120 |
140 |
140 |
140 |
150 |
150 |
150 |
110 |
140 |
150 |
150 |
130 |
140 |
125 |
125 |
160 |
130 |
150 |
140 |
|
S, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Рабочий |
10,8 |
11,15 |
14,86 |
14,86 |
22,3 |
22,3 |
43,7 |
7,95 |
8,28 |
10,35 |
10,35 |
11,76 |
12,6 |
11,31 |
14,14 |
11,78 |
15,95 |
1109 |
14,86 |
|
объем, nc , |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Степень |
17 |
16,5 |
16,5 |
16,5 |
17,3 |
17,5 |
18,3 |
21 |
19 |
17 |
17 |
16,5 |
16,5 |
18,2 |
18,2 |
16,5 |
17,2 |
15 |
16,5 |
|
сжатия, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Эффективная |
162 |
132 |
176 |
183 |
265 |
368 |
773 |
125 |
145 |
141 |
141 |
132 |
228 |
183 |
228 |
118 |
236 |
243 |
176 |
|
мощность, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ne , кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
Максимальн |
2600 |
2100 |
2100 |
2300 |
2400 |
2100 |
2500 |
2300 |
2300 |
2100 |
2100 |
2650 |
265 |
2650 |
2650 |
1900 |
2500 |
2200 |
2100 |
|
ые обороты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
вала |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N , об/мин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
Коэффициен |
1,65 |
1,6 |
1,65 |
1,4 |
1,45 |
1,3 |
1,3 |
1,3 |
1,35 |
1,4 |
1,45 |
1,6 |
1,65 |
1,30 |
1,40 |
1,45 |
1,35 |
1,4 |
1,45 |
|
т избытка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
воздуха, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
Удельный |
0,23 |
0,235 |
0,238 |
0,241 |
0,244 |
0,247 |
0,25 |
0,253 |
0,256 |
0,260 |
0,265 |
0,270 |
0,27 |
0,278 |
0,281 |
0,284 |
0,287 |
0,290 |
0,293 |
|
расход |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
топлива , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
G , г/кВт ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
Повышение |
14 |
16 |
15 |
17 |
18 |
20 |
19 |
17 |
14 |
15 |
16 |
18 |
20 |
19 |
16 |
14 |
17 |
18 |
16 |
температуры заряда в
теплообмена,
, К
Приложение 3
Перевод давления кг/см 2 в единицы СИ
кг/см 2 |
|
Система СИ |
|
|
Па |
кПа |
МПа |
1,0 |
98066,5 |
98,1 |
0,098 |
1,5 |
147099,8 |
147,1 |
0,147 |
2,0 |
19133,0 |
196,1 |
0,196 |
2,5 |
245166,3 |
245,2 |
0,245 |
3,0 |
294199,5 |
294,2 |
0,294 |
3,5 |
343232,8 |
343,2 |
0,343 |
4,0 |
392266,0 |
392,3 |
0,392 |
4,5 |
441299,3 |
441,3 |
0,441 |
5,0 |
490332,5 |
490,3 |
0,490 |
5,5 |
539365,8 |
539,4 |
0,539 |
6,0 |
588399,0 |
588,4 |
0,588 |
6,5 |
637432,3 |
637,4 |
0,637 |
7,0 |
686465,5 |
686,5 |
0,687 |
7,5 |
735498,8 |
735,5 |
0,736 |
8,0 |
784532,0 |
784,5 |
0,785 |
8,5 |
833565,3 |
833,6 |
0,834 |
9,0 |
882598,5 |
882,6 |
0,883 |
9,5 |
931631,8 |
931,6 |
0,932 |
Белокуров Владимир Петрович Лихачев Дмитрий Валерьевич Злобина Наталья Ивановна Тарасова Елена Вячеславовна
ТРАНСПОРТНАЯ ЭНЕРГЕТИКА
Методические указания для самостоятельной работы
для студентов очной и заочной форм обучения специальности 23.03.01 – Технология транспортных процессов
|
|
Редактор |
|
Подписано в печать . .2016.Формат 60х84 / 16. Заказ № |
|
||
Объем п.л. Усл. печ. л. |
. Уч.-изд. л. |
. Тираж |
экз. |
Воронежская государственная лесотехническая академия |
|
||
РИО ГОУ ВО «ВГЛТУ». УОП ГОУ ВО «ВГЛТУ» |
|
||
394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8 |
|
|
|