
- •Содержание
- •Введение
- •1Тепловой расчёт рабочего цикла двигателя
- •1.1 Рабочее тело и его свойства
- •1.2 Процесс впуска
- •1.3 Процесс сжатия
- •1.4 Процесс сгорания
- •1.5 Процесс расширения
- •1.6 Процесс выпуска
- •1.7 Индикаторные показатели рабочего цикла
- •1.8 Эффективные показатели двигателя
- •1.9 Основные параметры и показатели двигателя
- •1.10 Оценка надежности проектируемого двигателя
- •1.11 Тепловой баланс двигателя
- •1.12 Построение индикаторной диаграммы
- •2 Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма
- •2.1 Расчет силовых факторов, действующих в кривошипно-шатунном механизме
- •3 Подбор автотранспортного средства к двигателю
- •4 Порядок компоновки двигателя
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Приложение а
- •Основные показатели двигателя Приложение б Техническая характеристика двигателя
1.10 Оценка надежности проектируемого двигателя
При проектировании двигателя ориентировочная оценка надежности двигателя может быть осуществлена определением следующих критериев:
- Б.Я Гинцбурга
,
(2.75)
кВт
/ см.
где Ne – номинальная мощность, кВт;
i – число цилиндров;
D – диаметр цилиндра, см;
-А.К.Костина
(2.76)
где vП.СР – средняя скорость поршня, м/с;
ре – среднее эффективное давление, МПа;
ge – удельный эффективный расход топлива, кг/(кВт·ч);
D – диаметр цилиндра, дм;
pk и Tk – давление, МПа, и температура, К, на впуске;
ηV – коэффициент наполнения.
1.11 Тепловой баланс двигателя
Для определения характера теплоиспользования и путей его улучшения при расчете двигателя необходимо определить составляющие теплового баланса.
1.11.1 Уравнение теплового баланса имеет вид:
(2.77)
где Qo – общее количество теплоты, введённое в цилиндр, Дж/с;
Qe – теплота, эквивалентная эффективной работе двигателя, Дж/с;
Qохл – теплота, отданная окружающей среде, Дж/с;
Qr – теплота, уносимая из двигателя с отработавшими газами, Дж/с;
Qн.с – теплота, потерянная при неполном сгорании топлива, Дж/с;
Qост – неучтённые потери теплоты, Дж/с.
1.11.2 Общее количество теплоты
Общее
количество теплоты
в Дж/с определяется по формуле:
,
(2.78)
1.11.3 Теплота, эквивалентная эффективной работе
Теплота
,
эквивалентная эффективной работе, в
Дж/с определяется по формуле
,
(2.79)
1.11.4 Теплота, отданная охлаждающей среде
Теплота
,
отданная окружающей среде, в Дж/с
определяется по формулам:
при жидкостном охлаждении:
- дизельных двигателей
,
(2.80)
где D – диаметр цилиндра, см;
с – коэффициент пропорциональности, который принимается из интервала с = 0,45…0,53;
m – показатель степени, который принимается из интервала m = 0,6…0,7;
Теплота
, унесённая из двигателя с отработавшими
газами, в Дж/с определяется по формуле
,
(2.81)
где tr – температура остаточных газов, оС; .
– теплоёмкость остаточных газов в
кДж/(кмоль·град), которую можно определить
по формуле (2.28) при
подстановке в данную формулу значения
температуры остаточных газов tr;
– теплоёмкость свежего заряда в
кДж/(кмоль·град), которую можно определить
по формуле (2.26) при
подстановке в данную формулу значения
температуры to = 20 0C.
Теплота
, потерянная при неполном сгорании
топлива, в Дж/с определяется по формуле
,
(2.82)
Неучтённые потери теплоты в Дж/с определяются по формуле
,
(2.83)
Если
значение (
<
0), то необходимо пересчитать величину
,
уменьшив значения коэффициента с и
(или) показателя m.
Тепловой баланс определяется также в процентах от всего количества введённой теплоты по следующим формулам:
,
(2.84)
,
(2.85)
,
(2.86)
,
(2.87)
.
(2.88)
Очевидно, что должно выполняться условие
(2.89)
Рассчитанные значения составляющих теплового баланса необходимо сравнить со значениями у современных автомобильных двигателей внутреннего сгорания, представленных в таблице 1.10.
Таблица 1.10 – Значения составляющих теплового баланса в процентах
Тип двигателя |
Составляющие теплового баланса в процентах |
||||
|
|
|
|
|
|
Дизельный без наддува |
25…42 |
15…35 |
25…45 |
0 |
2…5 |
Проектируемый |
33,01 |
33,36 |
28,66 |
0 |
4,97 |