КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Розрахунок показників двигуна
Розрахунок призводить до номінального режиму роботи двигуна на основі побудованої індикаторної діаграми (ІД). Середній індикаторний тиск циклу рІі для не округленої індикаторної діаграми визначається з наступного рівняння: , (1) де Fi – площа ІД, відокремлена лініями a – b, c – zI – z і політропами стиску і розширення, (визначається планіметріруванням або підрахунком кількості кліточок у площі діаграми множенням на полощу клітки), мм2; - масштаб шкали тиску, МПа/мм; Sd – довжина індикаторної діаграми, мм, для побудованої діаграми, Sd = Sa. У нашому розрахунку, площа діаграми складає (рис. 1) Fi = 2500 мм2 масштаб був прийнятий раніше , а довжина індикаторної діаграми (рис. 1) складає Sd = Sa = 128 мм, підставив наявні дані в формулу (1) одержимо: . Середній індикаторний тиск циклу рі для округленої індикаторної діаграми визначається за наступним рівнянням: , де - коефіцієнт повноти діаграми, який враховує різницю дійсного циклу від теоретичного, для дизелів =0,92…0,95, у прикладі, який розраховувається, приймаємо значення = 0,94. Індикаторний ККД визначається із рівняння: , де - коефіцієнт наміру повітря (беремо з вхідних даних ); L0 – кількість повітря, теоретично необхідного для повного згорання палива, для дизельного палива L0 = 14,7 кг/кг; НИ – нижча теплотворна властивість палива, для дизельного палива НИ = 42,5 МДж/кг; - густина свіжого заряду на впуску, , де RB – питома газова стала повітря, , для дизелів без наддуву , , . Для нашого приклада беремо значення із додатка Б , , ; - коефіцієнт наповнення, значення взято з розрахунку приклада у лабораторно-практичні роботі №1. Індикаторна питома витрата палива gi визначається із рівняння: г/(кВт-год).
Середній тиск механічних втрат рМП визначається із рівняння: , де а і b – емпіричні коефіцієнти для дизелів з нерозділеними камерами згорання а = 0,105, b = 0,012; СП - середня швидкість переміщення поршня, ; nн – номінальна частота обертання вала двигуна (задана у вхідних даннях, лабораторно-практична робота №1, nн=1800 хв-1). Середній ефективний тиск ре = рі – рМП = 0,92 – 0,191 = 0,729 МПа. Механічний ККД Ефективний ККД Ефективна питома витрата палива: . Ефективна потужність: , де Vh – робочий об’єм циліндра, л (додаток В); і –число циліндрів; - тактність двигуна (для всіх варіантів ). Годинна витрата палива . Ефективний крутний момент . Літрова потужність . Питома маса , де GДВ - маса не заправленого двигуна, кг (додаток Е). Для оцінки технічного рівня двигуна, що розраховувається, необхідно порівняти його основні показники з показниками його прототипу і перспективних ДВЗ і дати короткий аналіз перерахованих показників.
4 ДИНАМІЧНИЙ РОЗРАХУНОК ДВЗ 4.1 Схема і розрахунок сил у КШМ Основними силами, діючими у КШМ, які показані на рисунку 2, є сили тиску газів, сили інерції мас, які мають зворотно поступальний рух, і сил інерції мас, які обертаються. Сили тиску газів на поршень заміняються однією силою, діючою по осі циліндра і прикладеною до осі поршневого пальця. Сила вважається позитивною, коли направлена вона до осі колінчастого вала, як показано на рисунку 2. Сили тиску газів (Рг ) визначають по індикаторній діаграмі, одержаній на основі теплового розрахунку (розділ 2 цієї курсової роботи).
Рисунок 2 – Схема сил, діючих у КШМ двигуна
Рівнодіючу силу тиску газів на поршень визначають із вираження: , де рК.Г – тиск картерних газів, МПа (приймають ); р – тиск газів у циліндрі, МПа; - площа поршня, м2. Для такту впуску р = р0, для такту випуску р = рr, а для тактів стиску і розширення р визначається по індикаторні діаграмі (див. рисунок 1 лабораторно-практичної. роботи №2). Для цього необхідно під індикаторною діаграмою побудувати напівокружність діаметром, рівним ходу поршня S. Потім від її центру точка О відкласти в бік НМТ поправку Ф. Брикса, рівну
, приймаємо для нашого прикладу ООІ = 8 мм, де - радіус кривошипа; , приймаємо - конструктивний параметр КШМ; L - довжина шатуна. Фізичний сенс поправки Ф. Брикса у тому, що вона враховує, наскільки більше переміщення поршня при повороті кривошипа колінчастого вала від 0 до 900, в якому поршень проходить більше половини свого повного ходу до рівняння з переміщенням при повороті кривошипа від 90 до 1800. Із одержаного центру ОІ проводять промені через 300. Точки їх пересичення з напівокружність відповідають кутам обертання кривошипа з інтервалом 300 (малюнок 1). З одержаних точок проводять вертикально вверх промені до пересікання з лініями індикаторної діаграми. Проекції одержаних точок на ось тиску будуть відповідати тиску газів р у циліндрі для відповідних кутів оберту кривошипа, які записують у таблицю 3. Сила інерції мас, які мають зворотно-поступальний рух, рахується прикладеною до осі поршневого пальця і визначається по залежності: , Н, де А – тригонометрична функція, (додаток Г); mi – маса деталей, які мають зворотно-поступальний рух, кг. mi визначається складанням мас поршневого комплекту mПК і частки маси шатуна mШ , яка приведена до осі поршневого пальця (додаток В) - тригонометрична функція - для нашого приклада. - кутова частота обертів колінчастого вала. Сумарна сила, діюча на поршень по осі циліндра, рахується прикладеною до осі поршневого пальця і визначається алгебраїчним складанням сили тиску газів і сили інерції зворотно-поступально рухомих мас: , Н. Розкладання сумарної сили на дві складові дозволяє визначити нормальну силу, притискачу поршень до стінки циліндра: і силу, направлену по осі шатуна: Для зручності розрахунку сил, навантажуючи шатунну і корінну шийки колінчастого вала, силу, направлену по осі шатуна РШ, переносять у центр шийки і розкладають на дві складові: радіальну і тангенціальну, направлену по дотичній до радіуса кривошипа: . Крутний момент одного циліндра двигуна визначається із рівняння:
. Сила інерції мас, що обертаються, яка навантажує коренні підшипники, дорівнює: , де mC – умовна обертаюча маса, яка навантажує корінні підшипники, кг; для рядних двигунів ; для V- подібних , де mK - неурівноважена маса кривошипа, .
Дата добавления: 2014-10-23; Просмотров: 770; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |