- •1 Вступ
- •Опис конструкції двигуна-прототипу та коротка технічна
- •Аналіз показників двигуна-прототипу
- •2.3 Екологічна оцінка двигунів внутрішнього згоряння
- •3.1.1 Параметри процесу наповнення
- •3.1.4 Параметри процесу розширення
- •Ступінь попереднього розширення:
- •3.1.5 Індикаторні показники
- •3.2 Компановка кривошипно – шатуннго механізму
- •3.2.4 Розрахунок до побудови діаграми питомих сумарних сил Визначаємо ординати діаграми питомих підсумкових сил, мПа:
- •3.2.5 Розрахунок до побудови діаграми питомих тангенціальних сил Ординати діаграми визначаються за формулою, мПа:
- •4.3 Розрахунок шатунної групи
- •4.4 Вибір матеріалу та обґрунтування вибору матеріалу
- •5. Висновок до курсового проекту
3.1.4 Параметри процесу розширення
Тиск в кінці розширення, МПа:
(3.25)
де n2 – показник політропи розширення для бензинових двигунів;
,, МПа
Температура в кінці розширення, К:
, (3.26)
де Тz – тиск в кінці згоряння.
Ступінь попереднього розширення:
, (3.27)
де - ступінь підвищення тиску при згорянні (Додаток А);
Ступінь наступного розширення:
, (3.28)
3.1.5 Індикаторні показники
Середній індикаторний тиск розрахункового циклу, МПа:
(3.29)
де Рс – тиск в кінці процесу стиснення;
ε – ступінь стиснення;
- ступінь підвищення тиску при згорянні.
МПа
Середній індикаторний тиск з урахуванням діаграми, МПа:
, (3.30)
де φ – округлення діаграми
Індикаторний ККД:
, (3.31)
де Нu – нижча теплотворна спроможність палива підставляти в МДж/кг
Кількість повітря, необхідне для повного згоряння палива, кг/м3:
(3.32)
де R = 287 Дж/(кг•К) – газова постійна повітря.
Щільність заряду на впуску, кг/кг:
(3.33)
Питома індикаторна витрата палива, кг/ кВт•год:
, (3.34)
де Нu – нижча теплотворна спроможність палив;
ηі – індикаторний ККД.
3.1.6 Ефективні показники
Середній ефективний тиск, МПа:
, (3.35)
де Рі – середній індикаторний тиск;
ηм – механічний ККД (Додаток А).
Ефективний ККД
(3.36)
де ηі - індикаторний ККД;
ηм - механічний ККД.
Питома ефективна витрата палива, кг/кВт*год:
, (3.37)
де ηм – механічний ККД.
3.1.7 Основні розміри двигуна
Визначення швидкості поршня, м/с:
, (3.38)
де S – хід поршня в метрах
n – частота обертання колінчатого валу
Приймаємо середню швидкість поршня сn =15 м/с
Визначаємо хід поршня, м:
, (3.39)
де сn – середня швидкість поршня;
n – частота обертання колінчастого валу.
Визначаємо діаметр циліндра, м:
, (3.40)
де Ne – ефективна потужність;
Ре – середній ефективний тиск;
S – хід поршня;
n – частота обертання колінчастого валу;
І – число циліндрів.
Приймаємо D =76 мм
Уточнюємо хід поршня, мм:
, (3.41)
де К = 0,8 – 1,05 – коефіцієнт короткохідності двигуна;
Приймаємо S =76 мм
Визначаємо відношення ходу поршня до діаметра циліндра
(3.42)
Визначаємо робочий об′єм циліндрів, л:
, (3.43)
де і – число циліндрів двигуна;
D та S у формулу підставляють в мм.
Визначаємо потужність двигуна, кВт:
, (3.44)
Визначаємо площу поршня, см2:
, (3.45)
Літрова потужність, кВт/л:
, (3.46)
Крутний момент, Н• м:
, (3.47)
Годинна витрата палива, кг/год.:
, (3.48)
Таблиця 3.2 – Порівняльна характеристика двигуна – прототипу та двигуна, що проектується
Найменування параметрів |
Тип двигуна (прототип) |
Проектуємий |
|
Карбюраторний (інжекторний) |
|
||
1 |
2 |
4 |
|
Тиск в кінці процесу наповнення Ра, МПа |
0,08 – 0,095 |
0,086 |
|
Температура в кінці процесу наповнення Та, К |
310 – 360 |
336,5 |
|
Тиск в кінці процесу стиснення Рс, МПа |
1,4 – 2,6 |
1,58 |
|
Температура в кінці процесу стиснення Тс, К |
650 – 850 |
703,29 |
|
Тиск в кінці процесу згоряння Рz, МПа |
4,5 – 8,0 |
6,64 |
|
Температура в кінці процесу стиснення Тz, К |
2500 – 2850 |
2500 |
|
Тиск в кінці процесу згоряння Рв, МПа |
0,35 – 050 |
0,4 |
|
Температура в кінці процесу згоряння Тв, К |
1200 – 1700 |
1562,5 |
|
Індикаторні показники |
Продовження таблиці 3.2
Середній індикаторний тиск Рі ,МПа |
1,1 – 1,5 |
1,12 |
Індикаторний ККД |
0,35 – 0,48 |
0,37 |
Питома індикаторна витрата палива gі, кг/ кВт•год |
223 – 182 |
221 |
Середній ефективний тиск Ре, МПа |
0,85 – 1,3 |
0,9 |
Ефективний ККД |
0,23 – 0,35 |
0,3 |
Питома ефективна витрата палива gе, кг/кВт•год |
355 – 235 |
276,3 |
Літрова потужність Nл, кВт/л |
30 – 60 |
41,4 |