Расчет основных размеров двигателя

Рабочий объем цилиндра, л (дм ):

,

где - тактность, для четырехтактных двигателей , для двухтактных ; - число цилиндров; , , - соответственно эффективная мощность (кВт), среднее эффективное давление (МПа), частота вращения коленчатого вала (мин ) на номинальном режиме работы двигателя.

Диаметр цилиндра, мм

,

где - отношение хода поршня к диаметру цилиндра.

Отношение хода поршня к диаметру цилиндра может находиться в следующих пределах:

для карбюраторных двигателей..................................................................0,7 - 1,1

для дизелей....................................................................................................0,9 - 1,2

Тогда ход поршня, мм:

Полученные значения и округляют до целых чисел ближайшего размера существующего двигателя.

Основные параметры и показатели двигателя определяются по окончательно принятым значениям и .

Рабочий объем цилиндра, л:

.

Эффективная мощность двигателя, кВт:

.

Эффективный крутящий момент, Н м:

.

Часовой расход топлива, кг/ч:

.

ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ ПО ТЕПЛОВОМУ И

ДИНАМИЧЕСКОМУ РАСЧЕТУ ДВИГАТЕЛЯ

1. Индикаторная диаграмма в рV координатах

Индикаторная диаграмма строится на основании данных, полученных в тепловом расчете в координатах рV, а затем перестраивается в координаты .

До построения диаграммы масштаб подбирается так, чтобы высота была в 1,2... 1,5 раза больше ширины. На оси абсцисс в принятом масштабе откладывают объемы ; ; ; (дизельный двигатель).

По оси ординат откладывают давления , , , , , , для соответствующих объемов.

Действительная индикаторная диаграмма отличается от теоретической скругленностью в точках, причем для карбюраторных двигателей

максимальное давление сгорания составляет .

Построение политропы сжатия и расширения можно производить аналитическим или графическим методом. При аналитическом методе построения политроп сжатия и расширения вычисляется ряд точек для промежуточных объемов, расположенных между и , и между и по уравнению политропы

Для политропы сжатия , откуда

где и - давление, и объем в искомой точке процесса сжатия. Отношение изменяется в пределах от 1 до

Аналогично для политропы расширения

Для карбюраторных двигателей отношение изменяется в пределах 1… , а для дизелей – 1… .

Соединяя точки а и с плавной кривой проходящей через вычисленные и нанесенные на поле диаграмм точки политропы сжатия, а точки z и b - кривой, проходящей через точки политропы расширения, а также остальные точки между собой получим индикаторную диаграмму (см. рис. 1).

При графическом методе диаграммы сжатия и расширения строятся по способу Брауэра.

2. Индикаторная диаграмма в координатах рφ.

Индикаторная диаграмма в координатах рV может быть перестроена в методом Брикса, рис.2. Для этого на отрезке стройся полуокружность с центром , из которого через 30° (лучше через 15°) проводят лучи до пересечения с полуокружностью. Затем из центра отстоящем от центра на расстоянии , проводят лучи ; ; и т. д. до пересечения с той же полуокружностью. Из точек 1 ; 2 ; 3 и т.д. восстанавливают перпендикуляр до линии впуска, сжатия, расширения и выпуска на индикаторной диаграмме. Отрезки от оси абсцисс до кривых индикаторной диаграммы последовательно для всех процессов цикла и есть давление в цилиндре для соответствующих углов поворота коленчатого вала двигателя.

Полученные значения давлений переносятся на график , где по оси абсцисс отложен угол поворота коленчатого вала в определенном масштабе. Масштаб давлений оставляют тот же, что и на графике .

Величине - носят название поправки Брикса и учитывает конечную величину шатуна. Здесь - радиус кривошипа и - отношение радиуса кривошипа к длине шатуна. Для современных двигателей ,(см. рис. 2).

Дата добавления: 2015-07-13