
- •Министерство образования республики беларусь
- •Министерство образования республики беларусь
- •Содержание
- •1. Тепловой расчёт и определение основных размеров двигателя 8
- •2. Динамический расчёт. Порядок выполнения расчёта для поршневого двигателя 20
- •3. Расчёт деталей кривошипно-шатунного механизма 29
- •4. Расчёт деталей механизма газораспределения 82
- •1. Тепловой расчёт и определение основных размеров двигателя
- •1.1 Процесс впуска
- •1.2 Процесс сжатия
- •1.3 Процесс сгорания
- •1.4 Процесс расширения
- •1.9 Построение индикаторной диаграммы
- •2. Динамический расчёт. Порядок выполнения расчёта для поршневого двигателя
- •2.1. Перестроение индикаторной диаграммы
- •2.2. Построение графиков сил Рj и pσ
- •2.3. Построение графиков сил т и к.
- •2.4. Построение графика суммарного крутящего момента
- •2.5. Построение полярной диаграммы нагрузок на шатунную шейку
- •3. Расчёт деталей кривошипно-шатунного механизма
- •3.1 Расчёт гильзы цилиндра и корпуса цилиндра
- •3.2 Расчёт силовых болтов
- •3.3 Расчёт поршневой группы
- •3.3.1 Расчёт головки поршня
- •3.3.2 Расчёт юбки поршня
- •3.3.3 Расчёт диаметров головки и юбки поршня
- •3.3.4 Расчёт поршневого кольца
- •3.3.5 Расчёт поршневого пальца
- •3.4 Расчёт шатуна
- •3.4.1. Расчёт поршневой головки шатуна
- •3.4.2. Расчёт стержня шатуна
- •3.4.3 Расчёт крышки шатуна
- •3.4.4 Расчёт шатунных болтов
- •3.5 Расчёт коленчатого вала
- •3.5.1. Расчёт коренной шейки
- •3.5.2. Расчёт шатунной шейки
- •3.5.3. Расчет щёк коленчатого вала
- •4. Расчёт деталей механизма газораспределения
- •4.1 Профилирование безударного кулачка методом «Полидайн»
- •4.1.1 Определение основных параметров для впускного клапана
- •4.1.2. Профилирование впускного кулачка.
- •4.1.3 Определение основных параметров для выпускного клапана
- •4.1.4. Профилирование впускного кулачка
- •4.2. Расчётная схема и силы, действующие в клапанном механизме
- •4.3 Расчёт пружины клапана
- •4.3.1 Определение предварительных параметров пружины
- •4.3.2 Определение геометрических параметров пружины
- •4.4 Проверочный расчёт деталей грм
- •4.4.1 Проверочный расчёт пружин
- •4.4.2 Расчёт распределительного вала
- •4.4.3 Расчёт толкателя
- •4.4.4.Расчёт штанги
- •4.4.5. Коромысло привода клапана
- •5.2. Расчёт масляного радиатора
- •5.3. Расчёт подшипника скольжения
- •5.4. Расчёт фильтра очистки масла
- •6. Расчёт системы охлаждения
- •6.1 Расчёт радиатора
- •6.2 Расчёт вентилятора
- •6.3 Расчёт водяного насоса
- •7. Расчёт системы питания
- •7.1. Расчёт топливного насоса высокого давления
- •7.2. Расчёт форсунки
- •7.3. Расчёт топливного аккумулятора
- •8. Расчёт системы пуска
- •Заключение
- •Литература
1.4 Процесс расширения
Степень предварительного расширения
для дизельных двигателей най-дём по [,
28, стр. 15]:
|
(18) |
Степень последующего расширения
для дизельных двигателей найдем по [,
30, стр. 16]:
|
(19) |
Температура в конце расширения
определяется по формуле [, 31, стр. 16]:
|
(20) |
где
–
показатель политропы расширения,
[,
стр. 16].
Давление в конце расширения
определяется по формуле [, 32, стр. 16]:
|
(21) |
1.5 Процесс выпуска
Параметрами процесса выпуска (и
)
задаются в начале расчёта процесса
впуска. Правильность предварительного
выбора величин
и
проверяется по формуле проф. Е. К. Мазинга
[, 33, стр. 16]:
|
(22) |
Расхождение между принятой величиной
и вычисленной по формуле Мазинга не
должно превышать
;
в противном случае тепловой расчёт
необходимо уточнить:
.
1.6 Индикаторные показатели
Среднее индикаторное давление
теоретического цикла для дизельного
двигателей
определяется по формуле [, 35, стр. 17]:
|
(23) |
Среднее индикаторное давление
действительного цикла
определяется по формуле [, стр. 17]:
|
(24) |
где
для
дизельных двигателей
.
Индикаторный КПД для дизельного двигателя
определяется по формуле [, 36, стр. 26]:
|
(25) |
Удельный индикаторный расход жидкого
топлива
определяется по формуле [, 38, стр. 18]:
|
(26) |
1.7 Эффективные показатели
Принимаем механический КПД
.
Для дизельных двигателей
.
Среднее эффективное давление
определяется по формуле [, 41, стр. 19]:
|
(27) |
Эффективный КПД
,
определяется по формуле [, 42, стр. 19]:
|
(28) |
Эффективный КПД может находиться в
пределах
Удельный эффективный расход жидкого
топлива
определяется по формуле [, 43, стр. 19]:
|
(29) |
1.8 Основные размеры цилиндра и показатели поршневого двигателя
Литраж двигателя определяется
по формуле [, 46, стр. 20]:
|
(30) |
Рабочий объем одного цилиндра
определяется по формуле [, 47, стр. 20]:
|
(31) |
где
число
цилиндров,
.
Диаметр цилиндра
определяется по формуле [, 48, стр. 20]:
|
(32) |
Ход поршня
определяется по формуле [, стр. 20]:
Исходя из данных прототипа двигателя,
принимаем значения
Тогда по окончательно принятым данным
определяем основные параметры и
показатели двигателя:
Литраж двигателяопределяется по формуле [, 49, стр. 20]:
|
(33) |
Эффективная мощность
определяется по формуле [, 50, стр.
20]:
|
(34) |
Эффективный крутящий момент
определяется по формуле [, 51, стр.
21]:
|
(35) |
Часовой расход жидкого топлива
определяется по формуле [, 52, стр. 21]:
|
(36) |
Средняя скорость поршня
определяется по формуле [, 53, стр. 21]:
|
(37) |
Литровая мощность
определяется по формуле [, 54, стр.
21]:
|
(38) |
Величина литровой мощности колеблется
для автотракторных двигателей в пределах
Величина
может отличатся от заданной
не более чем на 10%:
1.9 Построение индикаторной диаграммы
Построение индикаторной диаграммы
проводим в координатах
.
Начинаем с построения отрезков
и
и давлений в характерных точках (на
линиях ВМТ и НМТ). Отрезок AB равен полному
геометрическому ходу поршня от ВМТ до
НМТ. Отрезок OA находится по формуле [,
84, стр. 36]:
|
(39) |
Отрезок
для дизелей определяется по уравнению
[, 85, стр. 36]:
|
(40) |
Затем строятся политропы сжатия и расширения по уравнениям:
– политропа сжатия.
– политропа расширения.
При скруглении диаграммы из центра
проводим
луч
под углом
,
соотвествующий углу предварённого
открытия выпускного окна. Далее из
такого же центра проводим луч
,
под углом
,
соответствующий углу опережения начала
впрыска топлива.