МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Расчет теплового двигателя

Учебное пособие

Тюмень 2010

Штайн Г.В. Расчет теплового двигателя. Учебное пособие. Тюмень. ТюмГНГУ, 2007.-70с.

Учебное пособие разработано для студентов всех форм обучения, выполняющих курсовую работу по учебным дисциплинам «Автомобильные двигатели», «Рабочие процессы, основы расчета, конструкция энергетических установок».

Курсовая работа состоит из теплового расчета, кинематического и динамического расчетов кривошипно-шатунного механизма, построения эксплуатационной характеристики двигателя, компоновки двигателя с соответствующими расчетами. Все расчеты и диаграммы представляются в виде пояснительной записки, объемом 35…40 страниц печатного текста и двух листов формата А 1 графического материала.

При выполнении работы студент должен изучить конструкцию двигателя-прототипа, его основные параметры и особенности использования в автотракторной и специальной технике.

Приложения включают справочный материал для выполнения курсовой работы.

Ил.20, табл.15, библ.-5 назв.

Введение

Основными задачами при расчете теплового двигателя являются:

а) определение его основных размеров - S/D,

где S – ход поршня; D – диаметр поршня;

б) определение сил, действующих на детали кривошипно-шатунного механизма;

в) оценка топливно-экономических показателей теплового двигателя;

г) эскизная компоновка теплового двигателя.

Для этого производятся тепловой, кинематический и динамический расчеты, а также строится эксплуатационная характеристика двигателя расчетным способом.

Как результат эскизной компоновки выполняется сборочный чертеж двигателя (поперечный разрез).

Расчетным режимом является номинальная мощность и номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя. Прежде, чем приступить к тепловому расчету двигателя, необходимо выполнить аналитический обзор.

В аналитическом обзоре необходимо обосновать принятые исходные данные для расчета двигателя. Это касается, прежде всего, обоснование типа двигателя для соответствующих транспортных, технологических машин и оборудования, его номинальной частоты вращения, степени сжатия, числа цилиндров, способа смесеобразования. Необходимо указать существующие тенденции в мировом и отечественном двигателестроении по принятым направлениям. В заключение этого раздела приводится в табличной форме техническая характеристика по 2…3 двигателям—прототипам (понятие прототипа включает размерность S/D, частоту вращения n_н, тип камеры сгорания), делаются выводы по достоинствам и недостаткам указанных двигателей. Приведенные выводы должны быть учтены при расчете двигателя.

1.Тепловой расчет двигателя

При тепловом расчете вновь проектируемого двигателя предварительно рассчитывают параметры действительного цикла, строят индикаторную диаграмму и определяют основные размеры: диаметр и ход поршня.

Исходными данными для расчета являются: Р_е - мощность (номинальная),

n_н - частота вращения (номинальная),  - степень сжатия.

В ходе расчета необходимо задаваться некоторыми коэффициентами, принимая во внимание данные по существующим двигателям. Причем, следует обратить внимание, что результаты расчета двигателя значительно зависят от совершенства оценки принятых коэффициентов, учитывающих особенности проектируемого двигателя. Порядок расчета следующий.