- •Содержание
- •Введение
- •1. Объём и содержание курсовой работы
- •2. Задание на выполнение курсовой работы
- •3. Методика выполнения курсовой работы
- •3.1. Технико-экономическое обоснование
- •3.2. Тепловой расчет двигателя
- •3.3. Параметры рабочего тела
- •3.4. Параметры процесса впуска
- •3.5. Параметры процесса сжатия
- •3.6. Параметры процесса сгорания
- •3.7. Параметры процессов расширения и выпуска
- •3.8. Индикаторные параметры рабочего цикла
- •3.9. Эффективные показатели двигатели
- •3.10. Основные размеры цилиндра и двигателя
- •4. Оформление графической части курсовой работы
- •4.1. Построение индикаторной диаграммы
- •4.2. Внешняя скоростная характеристика
- •5. Сравнительная оценка показателей проектируемого двигателя и прототипа
- •6. Оформление курсовой работы
- •7. Защита курсовой работы
- •Библиографический список
- •Технические характеристики двигателей
- •«Транспортная энергетика»
- •644099, Г. Омск, ул. П. Некрасова, 10
4.2. Внешняя скоростная характеристика
Внешнюю скоростную характеристику вновь проектируемого двигаталя можно построить по результатам теплового растета, проведенного для нескольких режимов работы (при различной частоте вращения) двигателя. Однако с достаточной степенью точности эту характеристику можно построить и по результатам теплового расчета, проведенного для одного режима - режима максимальной мощности.
Расчет и построение кривых скоростной характеристики в этом случае ведется в интервале:
а) для бензиновых двигателей от nмин=400 ...1200 до nмах=(1,1…1,2)*n;
б) для дизелей от nмин=350...700 до n .
Расчетные точки выбираются через каждые 500…1000 мин-1.
1. Расчетные точки кривой эффективной мощности (кВт) определяются по эмпирическим зависимостям:
− для бензиновых двигателей:
;
− для дизелей с неразделенными камерами:
,
где Nex и nx - эффективная мощность и частота вращения коленчатого вала в рассчитываемых точках скоростной характеристики.
По рассчитываемым точкам в масштабе mN строится кривая эффективной мощности.
2. Точки кривой эффективного крутящего момента (Н*м) определяются по формуле: .
По полученным точкам в масштабе mM (Н*м/мм) строится кривая эффективного крутящего момента.
Эта же кривая в масштабе: (МПа/мм) выражает изменение среднего эффективного давления Рех. Величина среднего эффективного давления Рех (МПа) для рассчитываемых точек может быть определена также по кривой Mex или из выражения:
.
3. Точки кривой среднего давления механических потерь определяются в соответствии с конструкцией двигателя по эмпирической формуле и данным табл. 4.
4. Точки кривой среднего индикаторного давления (МПа) определяются по формуле: .
Кривая среднего индикаторного давления, построенная в масштабе mp, выражает также изменения индикаторного крутящего момента в расчетных точках, но в масштабе (Н*м/мм):
Эта же кривая выражает в определенном масштабе изменение по оборотам коэффициента наполнения. Масштаб ηV определяется из уравнения:
,
где С − постоянная величина (1/Н*м), равная отношению значения коэффициента наполнения к индикаторному крутящему моменту при максимальной мощности.
Значения ηVX в остальных расчетных точках определяются из выражения:
.
Расчетные точки индикаторного крутящего момента (Н*м) могут быть определены из выражения:
.
5. Кривая удельного эффективного расхода топлива (г/кВтч) строится по формуле: ,
где αх − коэффициент избытка воздуха в расчетных точках.
Для определения gех в расчетных точках необходимо задаться законом изменения α по частоте вращения. С достаточной степенью точности для бензиновых двигателей можно принять значения α постоянными на всех скоростных режимах, кроме минимальной частоты вращения. При nx=nmin следует принимать смесь несколько более обогащенную, чем при .
В дизелях при работе по скоростной характеристике с увеличением частоты вращения значение α несколько увеличивается. Для четырехтактного дизеля с непосредственным впрыском можно принять линейное изменение α.
Для бензиновых двигателей: при nmin α= 0,75…0,85; а при nN α=0,85...0,95. Значение α при nN принято в начале теплового расчета.
Для быстроходных дизелей без наддува при nmin α=1,1…1,3, а при nN α=1,2…1,7.
6. Часовой расход топлива (кг/ч) определяется по уравнению:
.
7. Результаты расчетов рекомендуется занести в табл.5 и построить внешнюю скоростную характеристику (зависимость Ne, Me, Pe, Pi, Mi, ηV, α, ge Gt от n).
Таблица 5
-
Частота вращения
Параметры скоростной характеристики
Ne
Me
Pe
Pi
Mi
ηV
α
ge
Gt
nmin
………….
nN
nmax
8. По скоростной характеристике необходимо определить коэффициент приспособляемости: .