Внешняя скоростная характеристика

Построение индикаторной диаграммы дизеля

Индикаторная диаграмма дизеля строится аналогично индикаторной диаграмме бензинового двигателя. Различие будет только при построении политропы расширения, которую строят из точки Z, а не из точки Z^’. Отрезок Z^’Z для дизелей, работающих по циклу со смешанным подводом теплоты: Z^’Z=ОА*(ρ-1).

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 n_мин=400...1200 до n_мах=(1,1…1,2)* n;

б) для дизелей от n_мин=350...700 до n.

Расчетные точки выбираются через каждые 500…1000мин^-1.

1. Расчетные точки кривой эффективной мощности (кВт) определяются по эмпирическим зависимостям:

- для бензиновых двигателей:

;

- для дизелей с неразделенными камерами:

,

где N_ex и n_x - эффективная мощность и частота вращения коленчатого вала в рассчитываемых точках скоростной характеристики.

По рассчитываемым точкам в масштабе m_N строится кривая эффективной мощности.

2. Точки кривой эффективного крутящего момента (Н*м) определяются по формуле:.

По полученным точкам в масштабе m_M (Н*м/мм) строится кривая эффективного крутящего момента.

Эта же кривая в масштабе: (МПа/мм) выражает изменение среднего эффективного давления Р_ех. Величина среднего эффективного давления Р_ех (МПа) для рассчитываемых точек может быть определена также по кривой M_ex 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 m_p, 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 η_V определяется из уравнения:

,

где С - постоянная величина (1/Н*м), равная отношению значения коэффициента наполнения к индикаторному крутящему моменту при максимальной мощности.

Значения η_Vx 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 α_х - коэффициент избытка воздуха в расчетных точках.

Для определения g_ех 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 n_x=n_min 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 n_min α = 0,75…0,85; а при n_N α =0,85...0,95. Значение α при n_N принято в начале теплового расчета.

Для быстроходных дизелей без наддува при n_min α =1,1…1,3, а при n_N 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 N_e, M_e, P_e, P_i, M_i, η_V, α, g_e G_t 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: .

ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Пояснительная записка оформляется на основе черновых записей, сделанных в процессе курсового проектирования. Записку выполняют на бумаге формата А4.

На всех страницах текста записки необходимо оставить слева и справа поля шириной 20 мм, слева - для брошюровки, справа - для вынесения результатов расчета и замечаний проверяющего.

Пояснительная записка должна быть написана аккуратно, технически грамотно, с поясняющими текст расчетными схемами, эскизами и рисунками, с необходимыми ссылками на литературу,

Запись вычислений производить по схеме: формула - численное значение величин - результат - размерность.

Окончательно пояснительная записка оформляется в обложке с титульной надписью согласно прил. 4.

Чертежи проекта вычерчиваются в карандаше на листах ватмана с обязательным соблюдением всех требований действующих стандартов на выполнение чертежей.

В правом нижнем углу чертежей обязательно выполняется в соответствии с ГОСТом основная надпись.

Оформленные пояснительная записка и чертежи проекта представляются на проверку и подпись консультанту проекта.

ЗАЩИТА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Защита курсовой работы производится на кафедре «Теплотехника и тепловые двигатели».

При защите курсовой работы необходимо кратко доложить основные параметры и особенности конструкции спроектированного двигателя и сделать четкое обоснование принятых в процессе проектирования технических решений.

Защищающийся должен знать тенденции развития двигателестроения, достаточно глубоко разбираться в расчетах и оценке надежности отдельных деталей двигателя.

Литература

1. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. Колчин А.И., Демидов В.П, -М.: Высшая школа, 2002г

2. Двигатели внутреннего сгорания. Т.1,2. Луканин В.Н., Шатров М.Т. М.: «Высшая школа», 2005г.

3. Автомобильные и тракторные двигатели. В 2 ч.Под ред. И.М.Ленина.- М.: Высшая школа, 1977г.

4. Автомобильные двигатели. Под ред. М.С.Ховаха.-М.: Машиностроение, 1977г.

Параметры	МеМЗ-968	МеМЗ-245	ЯМЗ-236	МЗМА-412Э	ГАЗ-24Д	ЗИЛ-130	ЗИЛ-645	ЗМЗ-53	КамАЗ-740	ВАЗ-2108
Номинальная мощность Ne, кВт	30,2	40,4	132,4	55,2	69,9	110,3	136,0	84,4	154,4	47,8
Частота вращения коленчатого вала при номинальной мощности nN, мин^-1	4200-4400
Число и расположение цилиндров	4-V	4-Р	6- V	4-Р	4-Р	8- V	8- V	8- V	8- V	4-Р
Степень сжатия ε	7,2	9,5	16,5	8,8		6,5		6,7		9,9
Диаметр цилиндра Д, мм
Ход поршня S, мм
Рабочий объем цилиндров двигателя Vл, дм^3/л	1, 197	1,091	11,14	1,478	2,445	5,966	8,74	4,252	10,85	1,288
Скорость поршня υn ср, м/с	9,24	12,28	9,8	13,53	13,8	10,13	10,73	8,53	10,4	13,25
Среднее эффективное давление Pe, МПа	0,70	0,81	0,679	0,77	0,76	0,70	0,669	0,74	0,658	0,795
Минимальный удельный расход топлива ge min, г/кВт*ч

Приложение 1

Оглавление

Объем и содержание курсовой работы 3

Задание на курсовое проектирование 3

Методика курсового проектирования 6

Технико-экономическое обоснование 6

Построение индикаторной диаграммы бензинового двигателя 15

Построение индикаторной диаграммы дизеля 17

Внешняя скоростная характеристика 17

Оформление курсовой работы 20

Защита курсовой работы 20

Литература 21

Приложение 2

Приложение 3

Дата добавления: 2014-10-31