- •Г.В.Штайн расчет теплового двигателя
- •Isbn © Государственное образовательное
- •Введение
- •1.Тепловой расчет двигателя
- •1.1. Процессы впуска и выпуска
- •Процесс сжатия
- •Процесс сгорания
- •Процесс расширения
- •Индикаторные показатели цикла
- •Эффективные показатели двигателя
- •Определение основных размеров двигателя
- •2. Построение расчетной индикаторной диаграммы
- •После планиметрирования площади индикаторной диаграммы расчетного цикла соответствующего двигателя определяют среднее индикаторное давление газов:
- •3. Построение эксплуатационных характеристик двигателя
- •3.1. Построение внешней скоростной характеристики двигателя
- •Коэффициенты для построения скоростной характеристики
- •Показатели двигателя для построения скоростной характеристики
- •3.2.Построение регуляторной характеристики дизеля
- •3.3. Построение нагрузочной характеристики двигателя
- •4. Кинематический расчет двигателя
- •5. Динамический расчет двигателя
- •Расчет сил, действующих в кшм двигателя
- •Компоновка двигателя
- •Компоновка кривошипно-шатунного механизма (кшм) двигателя
- •Компоновка механизма газораспределения
- •Компоновка корпуса двигателя
- •7. Примеры теплового расчета двигателя
- •Расчет процессов впуска и выпуска
- •Процесс сжатия
- •Процесс сгорания
- •Процесс расширения
- •Индикаторные показатели цикла
- •Эффективные показатели двигателя
- •Определение основных размеров двигателя
- •Расчет процессов впуска и выпуска
- •Процесс сжатия
- •Процесс сгорания
- •Процесс расширения
- •Индикаторные показатели цикла
- •Эффективные показатели двигателя
- •Определение основных размеров двигателя
- •8. Пример кинематического и динамического расчетов двигателя
- •Расчет сил, действующих в кшм двигателя
- •9. Расчет смазочной системы
- •Расчет подшипника скольжения
- •Расчет масляного насоса
- •Расчет масляного радиатора
- •10. Расчет системы охлаждения
- •Расчет радиатора
- •Для двигателей с искровым зажиганием – (140…180 Вт/м2·град);
- •Расчет жидкостного насоса
- •Расчет вентилятора
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Литература
- •Содержание
- •Штайн Геннадий Вольфович расчет теплового двигателя
- •625000, Тюмень, ул. Володарского, 38
- •625039, Тюмень, ул. Киевская,52
После планиметрирования площади индикаторной диаграммы расчетного цикла соответствующего двигателя определяют среднее индикаторное давление газов:
где Мр - масштаб давлений (МПа/ мм), Fd- площадь диаграммы в .
Д опустимое отклонение среднего индикаторного давления, определенное планиметрированием, не должно отличаться от расчетного более чем на 0,025МПа.
Рис.1. Индикаторная диаграмма расчетного цикла бензинового двигателя
Рис.2. Индикаторная диаграмма расчетного цикла дизеля
3. Построение эксплуатационных характеристик двигателя
Эксплуатационные характеристики – это графические зависимости основных показателей двигателя (Ре,Те,ВТ,bе) от эксплуатационных факторов (частоты вращения коленчатого вала n, нагрузки: ре,Те,Ре). Наибольшее применение получили следующие эксплуатационные характеристики: скоростная (внешняя и частичные), регуляторная, нагрузочная.
3.1. Построение внешней скоростной характеристики двигателя
Внешняя скоростная характеристика строится для двигателей, используемых в качестве энергетической установки автотранспортных средств. Внешняя скоростная характеристика бензинового двигателя представлена на рис.3, а дизеля на рис.4. В основу определения энергетических и экономических показателей двигателя положены следующие эмпирические зависимости :
. (40)
. (41)
Численные значения коэффициентов в уравнениях (40) и (41) приведены в табл. 6
Таблица 6
Коэффициенты для построения скоростной характеристики
Тип двигателя |
|
|
|
|
|
|
Бензиновый или газовый |
0,9 |
1,1 |
1 |
1,2 |
1 |
0,8 |
Дизель с неразделенной камерой сгорания |
0,7 |
1,3 |
1 |
1,55 |
1,55 |
1 |
Дизель предкамерный |
0,6 |
1,4 |
1 |
1,2 |
1,2 |
1 |
Дизель вихрекамерный |
0,7 |
1,3 |
1 |
1,35 |
1,35 |
1 |
В формулах (40, 41) nx – частота вращения коленчатого вала (мин-1) в искомой точке скоростной характеристики двигателя.
Для дизеля строится регуляторная ветвь скоростной характеристики из условия, что на этом участке мощность, момент и часовой расход топлива изменяются по линейному закону. При работе на регуляторе частота вращения изменяется от до (максимальной частоты вращения на холостом ходу)
, (42)
где - коэффициент неравномерности регулятора, принимается в пределах 0,07…0,08.
Часовой расход топлива ВТ.х на регуляторной ветви определяется из соотношения: ВТ.х =(0,25…0,30)ВТ.мах, (см. рис.4).
Вращающий момент и часовой расход топлива подсчитываются по формулам:
, кНм, (43)
где - частота вращения коленчатого вала в , -мощность в кВт.
. (44)
После этого все расчетные данные заносятся в табл. 7
Таблица 7