- •Ефимов м. А. Акимочкин а. В. Курсовое проектирование по тракторам и автомобилям
- •1 Тепловой расчёт двигателя
- •1.1 Исходные данные для расчёта
- •1.2 Параметры рабочего тела
- •1.2.2 Количество свежего заряда
- •1.2.3 Количество отдельных компонентов продуктов сгорания
- •1.2.4 Общее количество продуктов сгорания
- •1.3 Расчёт впуска
- •1.3.1 Давление воздуха на впуске
- •1.3.2 Температура воздуха на впуске
- •1.3.3 Плотность заряда на впуске
- •1.3.5 Коэффициент остаточных газов
- •1.3.6 Температура в конце впуска
- •1.3.7 Коэффициент наполнения
- •1.4 Расчёт сжатия
- •1.4.1 Показатель политропы сжатия
- •1.4.2 Давление в конце сжатия
- •1.4.3 Температура в конце сжатия
- •1.4.4 Средняя молярная теплоёмкость заряда в конце сжатия без учёта влияния остаточных газов
- •1.4.5 Число киломолей остаточных газов
- •1.4.6 Число киломолей газов в конце сжатия до сгорания
- •1.5 Расчёт сгорания
- •1.5.1 Средняя молярная теплоёмкость продуктов сгорания при постоянном объёме.
- •1.5.2 Средняя молярная теплоёмкость продуктов сгорания при постоянном давлении (для дизельных двигателей)
- •1.5.3 Число киломолей газов после сгорания
- •1.5.4 Действительный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси
- •1.5.5 Количество теплоты, передаваемое газам при сгорании одного килограмма топлива
- •1,5.6 Максимальная температура сгорания
- •1.5.7 Максимальное давление сгорания
- •1.6.4 Давление в конце расширения
- •1.6.5 Температура в конце расширения
- •1.7 Выпуск
- •1.7.1 Расчётное значение температуры остаточных газов.
- •1.7.2 Проверка ранее принятых параметров процесса выпуска
- •1.8 Расчёт и построение индикаторной диаграммы
- •1.8.1 Выбор масштаба и расположение характерных точек на диаграмме
- •1.8.2 Построение линии сжатия и линии расширения
- •1.9 Расчёт индикаторных показателей
- •1.9.1 Теоретическое среднее индикаторное давление
- •1.9.3 Рабочий объём одного цилиндра
- •1.9.4 Индикаторная мощность
- •1.9.5 Индикаторный коэффициент полезного действия (кпд)
- •1.9.6 Индикаторный удельный расход топлива
- •1.10 Расчёт эффективных показателей
- •1.10.1 Средняя скорость поршня
- •1.10.2 Давление механических потерь
- •1.10.3 Мощность механических потерь
- •1.10.4 Среднее эффективное давление
- •1.10.5 Механический кпд
- •1.10.6 Эффективная мощность
- •1.10.7 Эффективный кпд
- •1.10.8 Эффективный удельный расход топлива
- •2 Расчёт и построение характеристик двигателя
- •2.1 Расчёт и построение характеристики двигатели в функции от частоты вращения коленчатого вала
- •2.1.1 Определение максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу
- •2.1.2 Определение текущих значений эффективной мощности.
- •2.1.3 Определение текущих значений эффективного
- •2.1.4 Определение текущих значений эффективного удельного расхода топлива
- •2.1.5 Определение текущих значений часового расхода топлива
- •2.2 Построение характеристик в функции от эффективной мощности и крутящего момента двигателя
- •3 Тепловой баланс двигателя
- •4 Кинематический расчет кривошипно-шатунного механизма
- •4.1 Расчёт перемещения поршня
- •4.2 Расчёт скорости поршня
- •4.3 Расчёт ускорения поршня
- •5 Динамический расчет двигателя
- •5.1. Определение сил, действующих вдоль оси цилиндра на поршневой палец
1.10.6 Эффективная мощность
Эффективная мощность , кВт – это мощность двигателя, снимаемая с коленчатого вала.
(1.76)
1.10.7 Эффективный кпд
Доля теплоты, превращаемой в эффективную (полезную) мощность на валу дизеля, называется эффективным коэффициентом полезного действия.
Этот коэффициент оценивает степень использования теплоты в двигателе с учётом всех тепловых и механических потерь:
(1.77)
Для автотракторных двигателей на номинальном режиме работы значение эффективного КПД находится в следующих пределах [2]:
• для карбюраторных двигателей - от 0,25 до 0,33;
• для дизельных двигателей - от 0,35 до 0,4;
• для газовых двигателей - от 0,23 до 0,3.
1.10.8 Эффективный удельный расход топлива
Эффективный удельный расход топлива , г/кВт ч, оценивает топливную экономичность двигателя.
(1.78)
где - выражено в МДж/кг.
Для современных автотракторных двигателей значение , г/кВт ч, находится в пределах:
• для карбюраторных двигателей - от 270 до 350;
• для дизелей с неразделёнными камерами сгорания - от 200 до 240;
• для вихрекамерных и предкамерных дизелей - от 245 до 260;
• для газовых двигателей (расход теплоты) - от 14 до МДж/(кВт ч).
1.10.9 Эффективный крутящий момент
(1.79)
где -эффективный крутящий момент, Н м ;
- частота вращения коленчатого вала двигателя, мин .
1.10.10 Часовой расход топлива.
(1.80)
где - часовой расход топлива, кг/ч.
1.11 Определение основных параметров цилиндра и двигателя
При проектировании нового двигателя параметры S и D неизвестны, тогда поступают следующим образом.
1.11.1 Литраж двигателя
По эффективной мощности, частоте вращения коленчатого вала и эффективному давлению определяется литраж двигателя:
(1.81)
где - необходимая мощность двигателя, кВт;
- тактность двигателя;
1.11.2 Рабочий объём цилиндра
Рабочий объём одного цилиндра, л:
(1.82)
1.11.3 Диаметр цилиндра
Для определения диаметра цилиндра задаться параметром
.
0,7 ... 1,2 - для карбюраторных двигателей;
0,9 . . . 1,3 - для дизельных двигателей.
Тогда диаметр цилиндра:
(1.83)
1.11.4 Ход поршня
(1.84)
Полученные значения S и D округляют до целых чисел с цифрой ноль или пять на конце.
Результаты расчётов индикаторных и эффективных показателей заносим в таблицу 2.
Давление МПа |
Мощность кВт |
КПД |
Удельный расход топлива, г/кВт-ч |
Крутящий момент, Нм |
Часовой расход топлив*, кг/ч |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|