МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ АГРОИНЖЕНЕРИИ ФГБОУ ВО «ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ГАУ»

Факультет Инженерно-технологический

Кафедра Тракторы, сельскохозяйственные машины и земледелие

РАСЧЕТ АВТОТРАКТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ

СЕМЕСТРОВОЕ ЗАДАНИЕ

(самостоятельная работа)

ТСМЗ. РТД. 483506. ПЗ

Исполнитель ___________________________________________________________

( Фамилия, подпись, дата)

Группа 341

Руководитель _________________________________________________

(подпись, дата)

Челябинск 2019

Факультет Инженерно-технологический

Кафедра Тракторы, сельскохозяйственные машины и земледелие

ЗАДАНИЕ

НА СЕМЕСТРОВОЕ ЗАДАНИЕ (САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА) ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Тракторы и автомобили»

Тема: «Расчет автотракторного двигателя»

Исходные данные:

1. Прототип трактора	ВТЗ-2032.10
2. Прототип двигателя	Д-120.Р2
3. Почвенный фон	Стерня
4. Оптимальная сила тяги, кН	4,0
5. Скорость трактора при оптимальной силе тяги, м/с	2,5
6. Отбор мощности на ВОМ, %	25
7. Угол поворота кривошипа, град. п.к.в	420

Задание принято к исполнению________________ « » ___________ 2019

Срок защиты студентом законченной работы _____________________2019

Руководитель работы ______________________________________________

Бланк задания прилагается к расчетно-пояснительной записке.

Введение

Семестровое задание (самостоятельная работа) имеет своей целью углубление и закрепление знаний по конструкции и основам теории тракторов и автомобилей. Оно способствует развитию навыков расчета и анализа их эксплуатационных качеств, что имеет первостепенное значение для обеспечения в практической эксплуатации наиболее эффективной, экономичной, надежной, безопасной и наименее токсичной работы машинно-тракторных агрегатов.

1. Определение номинальной мощности двигателя и среднего индикаторного давления газов

Энергетические, динамические и экономические показатели трактора в значительной степени определяются параметрами установленного на нем двигателя, важнейшим из которых является номинальная эффективная мощность.

Номинальная мощность двигателя расходуется на создание тяговой мощности трактора и на привод различных механизмов через вал отбора мощности (ВОМ).

Мощность двигателя, затрачиваемая на создание тяговой мощности трактора, движущегося с постоянной скоростью по горизонтальной поверхности, определяется по зависимости:

, кВт (1.1)

где Р_кр  сила тяги, кН; V_д  скорость трактора, м/с (эти параметры указываются в задании);

_тяг  тяговый к.п.д. трактора, учитывающий потери мощности в трансмиссии, затраты мощности на качение трактора и затраты мощности на буксование движителя.

Тяговый к.п.д. зависит от типа и конструктивного исполнения трансмиссии, движителя и почвенного фона. Его величина определяется большей частью опытным путем.

Номинальная мощность двигателя с учетом отбора мощности на ВОМ рассчитывается по формуле:

, кВт (1.2)

где  - величина отбора мощности на ВОМ, % (указана в задании).

Номинальная мощность двигателя и его оценочные параметры зависят от качества проектирования, изготовления и от согласованности в работе механизмов и систем. Определяющее влияние на выходные показатели двигателя оказывают режимы его работы и степень совершенства рабочего процесса.

Крутящий момент двигателя определяется по зависимости

, Нм (1.3)

где n  частота вращения коленчатого вала, об/мин.

Качество рабочего процесса в ДВС оценивается индикаторными показателями, позволяющими учесть потери, которые имеют место при преобразовании тепловой энергии сгоревшего топлива в механическую энергию.

Полученная в ДВС механическая энергия расходуется на выполнение полезной работы и на преодоление механических потерь, связанных с преодолением сил трения и с затратами энергии на привод вспомогательных механизмов и газообмен.

Среднее за цикл индикаторное давление газов на поршень определяется по зависимости вида:

, МПа (1.4)

где  среднее эффективное давление, МПа;

 условное среднее давление механических потерь, МПа.

Среднее эффективное давление, находят по формуле:

, МПа (1.5)

где _е – номинальная мощность двигателя, кВт (формула 1.2);

  тактность двигателя;

i  число цилиндров;

n  частота вращения коленчатого вала, об/мин;

V_h  рабочий объем одного цилиндра, л.

Среднее давление механических потерь при номинальном тепловом состоянии двигателя определяют по эмпирическим формулам вида:

, МПа (1.6)

где С_п  средняя скорость поршня, м/с, определяется по формуле:

, м/с (1.7)

где S  ход поршня, м;

a, b  эмпирические коэффициенты

Механический кпд равен

(1.8)