- •Техникалық факультет кафедра : «автОкөлік және жқұ»
- •Мазмұны
- •Жұмыс денесінің, қоршаған орта мен қалдық газдардың параметрлерін есептеу
- •1. Энергетикалық қондырғының негізгі жұмыс режимдерін анықтаймыз:
- •2. Отынның орташа элементарлы құрамын анықтаймыз.
- •3. Отын жануының төменгі жылу мәндерін есептейміз.
- •4. Жұмыс денесі параметрлерінің мәндерін табамыз.
- •5. Жану қоспасының мөлшерін анықтаймыз.
- •6. Толық жанбау өнімдері жеке компоненттерінің мөлшерін табамыз.
- •7. Қоршаған орта мен қалдық газдар параметрлері.
- •1. Жаңа зарядты қыздыру температурасының мәндерін есептейміз.
- •2. Енгізу кезіндегі зарядтың тығыздығын табамыз.
- •3. Енгізу кезіндегі қысымды жоғалту шамасын анықтаймыз.
- •4. Енгізу соңындағы қысым мәнін есептейміз.
- •5. Қалдық газдар коэффициентінің шамасын анықтаймыз.
- •6. Енгізу соңындағы температура.
- •7. Толтыру коэффициенті.
- •Сығу процесін есептеу
- •8. Сығу политропы орташа көрсеткішін анықтаймыз.
- •9. Сығу процесінің соңындағы қысым мен температура.
- •10. Сығу процесінің соңындағы орташа мольдік жылусыйымдылық.
- •Жану және ұлғаю процестерінің параметрлерін есептеу
- •6. Жылуды пайдалану коэффициенті.
- •7. Жану процесі соңындағы температура.
- •8. Жанудың максимальды қысымы.
- •9. Қысым жоғарылауының дәрежесі.
- •Кеңею және шығару процесстерінің параметрлерін есептеу реті
- •10. Кеңею және шығару процесстері.
- •Қозғалтқыштың жұмыс циклінің индикаторлық өлшемдерін есептеу
- •1. Индикаторлық қысымды анықтаймыз.
- •3. Индикаторлық қуат шамасын анықтаймыз.
- •4. Индикаторлық пәк мәнін табамыз.
- •5. Отынның меншікті индикаторлық шығынының шамасын есептейміз.
- •Қозғалтқыш пен цилиндрдің негізгі өлшемдері мен нәтижелі көрсеткіштерін есептеу
- •Механикалық жоғалтудың орташа қысымы.
- •Орташа тиімді қысым.
- •Механикалық қкп және тиімді қкп.
- •5. Отынның тиімді меншікті шығыны.
- •Цилиндр мен қозғалтқыштың негізгі параметрлерін есептеу реті
- •6. Қозғалтқыш литражы және бір цилиндрдің жұмыс көлемі.
- •7. Цилиндр диаметрі мен поршень жүрісі.
- •8. Қозғалтқыштың негізгі параметрлері мен көрсеткіштері.
- •Индикаторлық диаграмманы тұрғызу
- •Қозғалтқыштың сыртқы жылдамдық сипаттамаларын есептеу
- •2. Тиімді айналу моменті.
- •3. Орташа тиімді қуат.
- •4. Отынның меншікті тиімді шығыны.
- •5. Отынның сағаттық шығыны.
- •6. Сыртқы жылдамдық сипаттамасының параметрлерінің шамалары.
- •7. Есептеу нүктелері бойынша масштабпен сыртқы жылдамдық сипаттамасының диаграммасын тұрғызу.
- •Қозғалтқыштың жылулық балансын есептеу
- •1. Қозғалтқышқа отынмен бірге енген жылудың жалпы мөлшері.
- •Иінді-шатунды механизмнің динамикасын есептеу.
- •1. Газдардың қысым күшінің мәнін анықтау
- •1 Сурет. Индикаторлы диаграмманы р – φ координаттарына жаю.
- •2. Иінді – шатунды механизмнің бөлшектерінің массаларын келтіру.
- •3. Ишм әрекет ететін инерция күштерінің мәндерін анықтау.
- •2 Сурет. Иінді - шатунды механизмдегі күштердің әрекеттерінің схемасы:
- •4. Ишм әрекет ететін жалпы күштердің мәнін анықтау.
- •5. Ишм бөлшектеріне әсер ететін күштердің мәнін анықтау.
- •5. Кестедегі мәліметтер бойынша графиктер тұрғызылады.
- •Поршень тобы бөлшектерін есептеу.
- •1 Сурет. Поршень сызбасы.
- •Жұмысты орындау тәртібі. Поршеньді есептеу реті.
- •1. Иілу кернеуі.
- •2. Жылулық кернеу.
- •3. Сығылу кернеуі
- •4. Ажырау кернеуі.
- •5. Сақиналы маңдайшаның кесілген жерінің кернеуі.
- •6. Максималды үлесті қысым.
- •7. Поршень басы мен етегінің диаметрлерінің шамасын анықтау дұрыстығы.
- •Бензинді қозғалтқыштағы поршеньнің есептеуінің мысалы.
- •Поршень сақиналарының есептеу реті.
- •8. Сақинаның цилиндр қабырғасына түсіретін орташа қысымы (мПа)
- •9. Сақинаның иілу кернеуі.
- •10. Салқын күйдегі поршень сақинасының тіке қапсырмасындағы (замок) монтажды саңылау.
- •Бензинді қозғалтқыштың поршень сақинасының есеп үлгісі.
- •2 Сурет. Бензинді қозғатқыштың компрессионды сақинасының цилиндр айнасына түсіретін қысымының алмұрт тәрізді эпюрасы.
- •Поршень саусағын есептеу Реті.
- •11. Поршень саусағына әсер ететін жалпы күш (мн):
- •12. Шатунның поршень басының төлкесіне саусақтың түсіретін үлесті қысымы (мПа).
- •Карбюраторлы қозғалтқыштың поршень саусағының есебі.
- •Шатун тобын есептеу.
- •1 Сурет. Шатун тобының есесп сызбасы.
- •Поршеньнің басын есептеу реті.
- •10.2 Кесте. Шатунның поршень басының негізгі конструкциялық параметрлердің мәні.
- •1. Шатунның поршеньді басындағы кернеу.
- •2. Төлке мен бастың өзара жанасатын беттегі жалпы керілістің үлесті қысымы (мПа):
- •3. Поршень басының сыртқы және ішкі бетіндегі жалпы керілістің кернеуін Ляме формуласымен анықтайды:
- •4. Басты созатын жалпы күш.
- •5. Қалыпты жұмыс пен иілу моменті.
- •2 Сурет. Шатунның поршеньді басына жүктемені тарату:
- •6. Поршеньді бастағы сыртқы және ішкі талшықтардың кернеуі.
- •7. Басты қысатын жалпы күш.
- •8. Қысатын жалпы күштен түсетін кернеу.
- •Карбюраторлы қозғалтқыштағы шатунның поршеньді басын есептеу мысалы.
- •2. Иінді бастың есептеу тәртібі.
- •10. Инерционды күштердің әсерінен батың қақпағының кернеуі.
- •11. Қыстырмалардың деформациясын есепке алып, қақпақтың иілу кернеуі (мПа):
- •Карбюраторлы қозғалтқыш шатунның иінді басын есептеу мысалы.
- •3. Шатун өзекшесін есептеу реті.
- •12. Шатунды қысатын күш.
- •13. Шатунды созатын күш.
- •14. Сығу мен бойлық иілудің максималды кернеуі.
- •15. Рр созу күшінен пайда болатын минималды кернеу.
- •4. Шатунды болттарды есептеу реті.
- •16. Бастапқы бұрау күші (мн).
- •17. Болтты созатын жалпы күш.
- •18. Болтта пайда болатын максималды және минималды кернеулерді бұранданың ішкі диаметрінің қимасында анықтайды:
- •Карбюраторлы қозғалтқыштың шатунды болтын есептеу мысалы.
- •Қозғалтқыштың корпусын есептеу.
- •Цилиндр блогын есептеу реті.
- •Цилиндр гильзасын есептеу реті.
- •1. Гильза қабырғасының конструктивті қабылданған қалыңдығын цилиндр ыдыстарын есептеуге арналған формуламен тексереді:
- •2. Газ күштерінің әсерінен болатын σР созу кернеуі.
- •3. Гильзаның сақиналы қимасы бойынша созу кернеуі.
- •8. Газ қысымы мен температура өзгерісінен болатын жалпы кернеулер:
- •Карбюраторлы қозғалтқышының цилиндр гильзасын есептеу мысалы
- •Цилиндр блогының басын есептеу реті.
- •9. Ажырау кернеуі.
- •Блок басының шпилькасын есептеу реті.
- •1 Сурет. Шпильканың есептік сызбасы.
- •Карбюратор қозғалтқышының блок басы шпилькасын есептеу мысалы.
- •2 Сурет.Болаттың кернеу концентрациясына сезгіштік коэффиценті
- •Карбюратор қозғалтқышының газ тарату элементтерін есептеу.
- •Клапан мен мойынның өтуші қималарының негізгі өлшемдерін есептеу реті.
- •Клапанның уақыт-қимасын есептеу мысалы.
- •18. Итергішке келтірілген газ тарату механизмнің қозғалатын бөлшектернің массасы.
- •19. Майысу жебесі, мм
- •Карбюраторды есептеу.
- •Диффузорды есептеу реті.
- •1 Сурет. Қарапайым карбюратор сызбасы.
- •1. Диффузордың кез-келген қимасы үшін ауаның теориялық жылдамдығы ωВ (м/с) (гидравликалық кедергілер ескерілмеді):
- •2. Диффузордағы ауаның нақты жылдамдығы:
- •2 Сурет. Ауаның шығын коэффицентінің диффузордағы ыдырауға байланысты тәуелділігі
- •3. Диффузор арқылы өтетін ауаның нақты секундтық шығыны (кг/с) диффузордың өлшемдеріне бойынша келесі теңдеумен анықталады:
- •Жиклерді есептеу реті.
- •3 Сурет. Қоспаны компенсациялаудың түрлі жүйелері бар карбюратор сызбалары.
- •4. Басты жиклер арқылы ағатын отынның теориялық жылдамдығы
- •5. Компенсациялық жиклер арқылы ағатын отынның теориялық жылдамдығы.
- •6 Сурет. Электронды басқарылатын карбюратордың басты мөлшерлеуіш жүйесінің сызбасы.
- •Карбюраторды есептеу мысалы.
- •7 Сурет. Карбюратордың есептелетеін сипаттамасы.
- •Майлау жүйесінің элементтерін есептеу.
- •Майлы сорғының есебі.
- •1. Отыннан бөлінетін жылу мөлшері.
- •3. Сорғының есептелетін еңбек өнімділігі.
- •4. Тісті доңғалақтың айналу жиілігі:
- •5. Тістің ұзындығы
- •6. Майлы сорғының жетегіне жұмсалған қуат (кВт):
- •Майлы сорғыны есептеу мысалы.
- •Центрифуганы есептеу.
- •1 Сурет. Центрифуга сызбасы.
- •8. Екі қақпақ түзейтін айналдырушы момент (н·м):
- •9. Қарсылық моменті:
- •10. Ротордың айналу жиілігінің центрифуганың конструктивті және гидравликалық көрсеткіштерінен тәуелділігі:
- •11. Екі қақпақ арқылы майдың шығыны (м3/с)
- •12. Центрифуга жетегіне жұмсалған қуат (кВт):
- •Центрифуганы есептеу мысалы.
- •Майлы радиаторды есептеу.
- •13. Судың радиатордан алып кететін жылу мөлшері:
- •14. Майдан суға жылуды беру коэффиценті, [Вт/(м2·к)]
- •15. Майдың қозғалтқыштан алып кететін жылу мөлшері (Дж/с):
- •16. Май радиаторға кіргенде және шыққан мезетіндегі температурасы, к:
- •17. Сумен жуылатын майлы радиатордың салқындатқыш беті
- •Салқындату жүйесінің элементтерін есептеу.
- •1. Сұйықпен салқындатқанда алып кетілетін жылудың мөлшері (Дж/с)
- •5. Радиатор арқылы өтетін сұйықтықтың мөлшері (кг/с):
- •Ауамен салқындатқыш бетті есептеу реті.
- •Пайдаланған әдебиеттер тізімі
5. Отынның тиімді меншікті шығыны.
а) сұйық отынның тиімді меншікті шығыны:
, г/(кВт·ч)
б) газ отынының тиімді меншікті шығыны:
, м3/(кВт·ч)
в) тиімді қуат бірлігіндегі жылудың меншікті шығыны:
, МДж/(кВт·ч)
28
Қазіргі заманғы автокөлік қозғалтқыштарында номинальды салмақ кезінде отынның меншікті шығыны келесідей мәндерге ие:
Отынды электронды бүркетін қозғалтқыштар үшін ....gе=200–290 г/(кВт·ч)
Карбюраторлы қозғалтқыштар үшін.............................. gе=230–310 г/(кВт·ч)
Камералары бөлінбеген дизельдер үшін........................ gе=200–235 г/(кВт·ч)
Құйынды (вихревая) камералы және алдыңғыкамералы дизельдер үшін ........................................................................................ gе=220–260 г/(кВт·ч)
Газды қозғалтқыштар үшін жылудың меншікті шығыны...........................................................................gе=12–17 МДж/(кВт·ч)
5.1–кесте .Қозғалтқыштың тиімді параметрлерінің қорытынды мәндерінің кестесі.
Параметрлер |
Өлшем бірліктер |
Қозғалтқыштың тиімді параметрлері | |||
Қозғалтқыш түрі (мысалы, карбюраторлы қозғалтқыш) | |||||
n |
айн/мин |
nmin |
nM |
nN |
nmax |
vп.ср. |
м/с |
|
|
|
|
рм |
МПа |
|
|
|
|
ре |
МПа |
|
|
|
|
ηм |
|
|
|
|
|
ηе |
|
|
|
|
|
ge |
г/(кВт·ч) |
|
|
|
|
Цилиндр мен қозғалтқыштың негізгі параметрлерін есептеу реті
6. Қозғалтқыш литражы және бір цилиндрдің жұмыс көлемі.
Егер қозғалтқыштың тиімді қуаты берілген болса, онда қозғалтқыштың негізгі конструктивті параметрлері (цилиндр диаметрі мен поршень жүрісі) төмендегідей анықталады.
Тиімді қуат, иінді біліктің айналу жиілігі және тиімді қысым бойынша қозғалтқыш литражы (л) анықталады:
мұндағы: Ne – кВт-пен;
ре – МПа-мен және n – мин-1-мен өрнектеледі.
Бір цилиндрдің жұмыс көлемі (л):
29
7. Цилиндр диаметрі мен поршень жүрісі.
Цилиндр өлшемдері – диаметр және поршень жүрісі – қозғалтқыштың негізгі конструктивті параметрлері болып табылады. Қазіргі заманғы автокөлік және трактор қозғалтқыштарының цилиндр диаметрі D (мм) 60 – 150 мм аралығында болады және негізінен қозғалтқыш типі мен қолданылу түріне байланысты:
Жеңіл автокөліктердің бензинді қозғалтқыштары үшін................. 60 –100
Жүк автокөліктерінің бензинді қозғалтқыштар үшін .....................70 – 100
Трактор дизельдері үшін ................................................................ 70 – 150
Автокөлік дизельдері үшін ............................................................. 80 – 130
Поршень жүрісі оның жылдамдығымен байланысты S/D салыстырмалы шамасымен сипатталады. S/D шамасына байланысты қозғалтқыштар қысқажүрісті (S/D<1) және ұзақжүрісті (S/D >1) болып бөлінеді. Қысқажүрісті қозғалтқышта қозғалтқыш биіктігі мен массасы азаяды, индикаторлы ҚКП мен толтыру коэффициенті артады, поршень жылдамдығы мен қозғалтқыш бөлшектерінің тозуы төмендейді. Сонымен қатар S/D шамасын төмендету газдардың поршеньге жоғары қысыммен әсер етуіне, қоспа дайындау жағдайының нашарлауына және қозғалтқыштың габаритті ұзындығының артуына алып келеді. Қазіргі бензинді қозғалтқыштары S/D қатынасының онша үлкен емес шамасында жобаланады. Көбінесе S/D=0,8–1,1. Автокөлік дизельдері үшін поршень жүрісінің цилиндр диаметріне қатынасы бірлікке жақын алынады (S/D=0,9 – 1,2). Көптеген дизельдерде S/D>1. Трактор дизельдері үшін S/D=1,1 – 1,3.
Поршень жылдамдығы vп.ср қозғалтқыштың жылдам жүргіштігінің критерийі болып келеді. Қозғалтқыштар vп.ср шамасына байланысты жайжүрісті (vп.ср<6,5 м/с) және жылдамжүрісті (vп.ср>6,5 м/с) болып бөлінеді. Барлық автокөлік қозғалтқыштары мен трактор қозғалтқыштарының көбісі жылдамжүрісті, өйткені vп.ср>6,5 м/с.
Поршень жылдамдығының артуына байланысты механикалық жоғалтулар өседі, бөлшектердің жылулық кернеулігі жоғарылайды, қозғалтқыштың қызмет ету уақыты қысқарады. Осыған байланысты поршеннің орташа жылдамдығын арттыру бөлшектердің ұзақ мерзімділігін жоғарлату, қозғалтқыш құрастыруда заманауи материалдар пайдалану және қолданыстағы майлардың сапасын арттыру қажеттілігін туғызды.
Заманауи автокөлік және трактор қозғалтқыштарында поршеннің жылдамдығы vп.ср мынандай аралықтарда болады:
Жеңіл автокөліктердің бензинді қозғалтқыштары үшін...............12 –20
Жүк автокөліктерінің бензинді қозғалтқыштар үшін ...................9–16
Автокөлік газды қозғалтқыштары үшін ........................................7–14
Автокөлік дизельдері үшін ............................................................7–13
Трактор дизельдері үшін ............................................................. 6–11
30
Цилиндр диаметрі, мм
Поршень жүрісі (мм)
S=DS/S
Алынған D және S мәндерін бүтін санға дейін дөңгелектенеді.