- •Введение
- •1 Расчет и выбор исходных параметров
- •2.1 Топливо
- •2.2 Параметры рабочего тела
- •2.3 Параметры окружающей среды и остаточных газов
- •2.4 Расчет параметров в конце процесса впуска
- •2.5 Процесс сжатия
- •2.6 Процесс сгорания
- •2.7 Процесс расширения
- •2.8 Индикаторные и эффективные параметры рабочего цикла, основные параметры цилиндра и двигателя
- •2.9 Построение индикаторной диаграммы
- •3 Расчет и построение внешней скоростной характеристики
- •4 Динамический расчет кшм с применением эвм
- •4.1 Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма
- •4.2 Расчет сил инерции
- •4.3 Расчет суммарных сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме
- •4.4 Расчет сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала
- •4.5 Построение графиков сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме
- •4.6 Построение диаграммы износа шатунной шейки
- •5 Патентно-информационный поиск аналогов заданного типа двс
- •6 Обоснование и выбор механизмов и систем двигателя
- •7 Расчет турбокомпрессора
- •8 Техническая характеристика двигателя
- •Заключение
- •Список литературы
- •Приложение а
2.1 Топливо
Для дизельного двигателя в соответствии с заданным значением степени сжатия = 16 выбираем дизельное топливо экологического класса К5 (по СТБ 1658-2012): для работы в летних условиях – марка Л, сорт C. Обозначение: ДТ-Л-К5, сорт С.
Средний элементарный состав дизеля: С = 0,87; Н = 0,126; О = 0,004. Низшая теплота сгорания топлива Нu, МДж/кг, определяется по формуле
Нu = (33,91 С + 103,01 Н – 10,89 О); (2.1)
Нu = 33,91 0,87 + 103,01 0,126 – 10.89 0,004 = 42,4374 МДж/кг.
2.2 Параметры рабочего тела
Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива , кмоль возд./ кг топл., определяется по формуле:
; (2.2)
Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива , кг возд./ кг топл., определяется по формуле:
; (2.3)
Количество горючей смеси , кмоль гор. см./ кг топл., для дизельного двигателя определяется по формуле:
; (2.4)
Количество отдельных компонентов продуктов сгорания дизеля определяется по формулам:
;
;
(2.5)
;
.
;
;
;
.
Общее количество продуктов сгорания дизеля определяется по формуле:
(2.6)
2.3 Параметры окружающей среды и остаточных газов
Давление и температура окружающей среды при работе двигателя с наддувом определяются по формулам:
= (1,5...2,5) ; (2.7)
= 1,5 0,1 = 0,15 МПа;
; (2.8)
где = 293 К и =0,1 МПа, давление и температура окружающей среды.
Давление остаточных газов , МПа, определяется по формуле:
=(0,75…0,98) ; (2.9)
=0,75 0,15 = 0,1125 МПа.
Температуру остаточных газов принимаем = 770 К.
2.4 Расчет параметров в конце процесса впуска
Давление газов в цилиндре , МПа, для дизельного двигателя с наддувом определяется по формуле:
= ; (2.10)
=
где потери давления на впуске, МПа. При этом:
= (0,03...0,1) ; (2.11)
= 0,1 0,15 = 0,015 МПа.
Коэффициент остаточных газов определяется по формуле:
= ; (2.12)
=
где – температура подогрева свежего заряда; для дизельного двигателя с наддувом - ΔТ = -5…+10 К. Принимаем = 5 К.
Температура в конце впуска , К, определяется по формуле:
; (2.13)
Коэффициент наполнения определяется по формуле:
= ; (2.14)
=
2.5 Процесс сжатия
Давление , МПа, и температура , К, в конце сжатия определяются по соответствующим формулам:
= ; (2.15)
=
= ; (2.16)
=
где – показатель политропы сжатия:
= 1,40 100/ ne; (2.17)
= 1,40 100/ 2600 = 1,36.