- •1 Тепловой расчет двигателя
- •1.1 Выбор основных параметров двигателя
- •2 Определение параметров рабочего цикла двигателя
- •2.1 Процесс впуска Температура подогрева свежего заряда
- •2.2. Процесс сжатия.
- •1.7 Процесс сгорания
- •2.4. Процесс расширения.
- •Эффективные показатели двигателя
- •3.Тепловой баланс.
- •Перемещение, скорость и ускорение поршня
- •3 Динамика кривошипно-шатунного механизма
- •3.1 Силы давления газов
- •3.2 Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма
- •3.3 Полные и удельные силы инерции
- •3.4 Удельные суммарные силы
- •3.5 Силы, действующие на шатунную шейку коленчатого вала
- •3.6 Силы, действующие на коренные шейки коленчатого вала
- •4 Расчет поршневой группы
- •4.1 Расчет поршня
- •4.2 Поршневые кольца
- •4.3 Поршневой палец
- •5 Расчет шатунной группы
- •5.1 Расчет поршневой головки шатуна
- •Расчет сечения I – I:
- •Расчет сечения а-а на изгиб:
- •5.2 Расчет кривошипной головки шатуна
- •5.3 Расчет стержня шатуна
- •5.4 Расчет шатунных болтов
- •6. Расчет корпуса двигателя
- •6.1 Блок цилиндров
- •6.2 Гильза цилиндра
- •6.3 Головка блока цилиндров
- •6.4 Расчет шпильки головки блока дизеля
- •Расчет турбокомпрессора
- •Расчет компрессора
- •Расчет диффузоров и воздухозаборника:
- •Расчет основных параметров компрессора:
- •Расчет турбины
- •Расчет рабочего колеса
1 Тепловой расчет двигателя
Задание
Проект дизельного двигателя для грузового автомобиля грузоподъёмностью до 3.5 тонн с разработкой системы питания.
1.1 Выбор основных параметров двигателя
Исходные данные:
Мощность
Степень сжатия
Частота вращения коленвала
Количество цилиндров
Расположение цилиндров Рядное;
Тактность
1.1 Топливо
В соответствии с ГОСТ 305-82 для рассчитываемого двигателя принимаем дизельное топливо (для работы в летних условиях - марки Л и для работы в зимних условиях - марки З). Цетановое число топлива - не менее 45.
Средний элементарный состав дизельного топлива:
Углерод Кислород
Водород Сера
Низшая теплота сгорания топлива:
принимаем
1.2 Параметры рабочего тела.
Теоретическое количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг топлива:
Коэффициент избытка воздуха:
Уменьшение коэффициента избытка воздуха α до возможных пределов уменьшает размеры цилиндра и, следовательно, повышает литровую мощность дизеля, но одновременно с этим значительно возрастает теплонапряженность двигателя, особенно деталей поршневой группы, увеличивается дымность выхлопных газов. Лучшие образцы современных дизелей с наддувом устойчиво работают на номинальном режиме без существенного перегрева при α=1.6-1.8.
В связи с этим принимаем:
Количество свежего заряда:
Количество отдельных компонентов продуктов сгорания на 1 кг топлива:
Содержание углекислого газа:
Содержание водяного пара:
Содержание кислорода:
Содержание азота:
Общее количество продуктов сгорания:
Объемные доли компонентов в продуктах сгорания:
углекислого газа:
водяного пара:
кислорода:
азота:
Проверка:
Параметры окружающей среды и остаточные газы:
Показатель политропы сжатия:
Атмосферные условия:
Давление окружающей среды для дизелей с наддувом:
Температура окружающей среды для дизелей с наддувом:
Температура и давление остаточных газов
При наддуве температурный режим двигателя повышается и увеличивает значения Tr и Pr.
Для дизелей с наддувом температуру принимаем равной:
Давление остаточных газов для дизелей с наддувом:
2 Определение параметров рабочего цикла двигателя
2.1 Процесс впуска Температура подогрева свежего заряда
При наддуве за счет уменьшения температурного перепада между деталями двигателя и температурой надувочного воздуха величина подогрева сокращается. С целью получения хорошего наполнения двигателя на номинальных скоростных режимах принимаем для дизеля с наддувом:
Плотность заряда на впуске для дизелей с наддувом
Удельная газовая постоянная:
Потери давления на впуске в дизеле
Принимаем данные значения в соответствии со скоростным режимом дизеля и с учетом небольших гидравлических сопротивлений во впускной системе дизеля с наддувом.
Потери давления на впуске для дизелей с наддувом:
Давление в конце впуска для дизелей с наддувом:
Коэффициент остаточных газов равен:
Температура в конце впуска
Коэффициент наполнения равен: