Расчет автомобильного двигателя
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
?Дж/кмоль.
Тогда, , кДж/кмоль
Определяем энтальпию топливно-воздушной смеси в конце впуска:
, кДж/кмоль
,кДж/кг
Доля тепла передаваемой охлаждающей среде:
.
1.12 Скоростная характеристика двигателя
Для бензинового двигателя построение внешней скоростной характеристики ведется в интервале , где , об/мин; , об/мин. Возьмем: об/мин; об/мин.
Внешнюю скоростную характеристику строим по следующим эмпирическим соотношениям:
Мощность двигателя:
, кВт
Крутящий момент:
, Нм.
Среднее эффективное давление 4-х тактного двигателя:
, МПа.
Среднее давление механических потерь:
, МПа
Среднее индикаторное давление:
, МПа
Удельный эффективный расход топлива:
, г/кВтч
Часовой расход топлива:
, кг/ч
Полученные данные заносим в таблицу 1, по ним строим внешнюю характеристику двигателя.
Таблица 1. Результаты расчета внешней скоростной характеристики
, об/мин, кВт, Нм, МПа, МПа, МПа, г/кВтч, кг/ч80010,342123,5091,0490,0551,105307,8493,183130017,631129,5791,1010,0681,169286,7385,056180025,247134,0091,1390,0811,220269,9736,816230032,932136,7981,1620,0951,257257,5518,482280040,427137,9461,1720,1081,280249,47310,086330047,477137,4541,1680,1211,289245,73811,667380053,822135,3211,1500,1341,284246,34613,259430059,205131,5481,1180,1471,265251,29714,878480063,369126,1341,0720,1811,232260,59216,514530066,056119,0791,0120,1741,185274,22918,115580067,010110,3830,9380,1871,125292,21019,581610066,642104,3780,8870,1951,081305,08320,331
2. ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
Динамический расчет автомобильного двигателя производиться на режиме максимальной мощности по результатам теплового расчета. В результате расчета необходимо определить следующие силы и моменты, действующие на кривошипно-шатунном механизме двигателя (рисунок):
-избыточное давление газов над поршнем , МПа;
-удельную суммарную силу, действующую на поршень , МПа;
-удельную суммарную силу, воспринимаемую стенками цилиндра (нормальное давление) , МПа;
-удельную силу инерции от возвратно-поступательно движущихся масс , МПа;
-удельную силу, действующую вдоль шатуна , МПа;
-удельную силу, действующую вдоль кривошипа , МПа;
-удельную силу, направленную по касательной к окружности радиуса кривошипа ,МПа;
-крутящий момент от одного цилиндра , Нм;
-крутящий момент от i цилиндров , Нм;
-удельную центробежную силу инерции от неуравновешенных вращающихся масс, сосредоточенных на радиусе кривошипа , МПа;
-удельную силу, действующую на шатунную шейку , МПа.
Расчетные значения всех сил сводятся в таблицу 3, на основании данных которых строятся их графики.
2.1 Расчет сил, действующих в КШМ
Построение развернутой индикаторной диаграммы в координатах .
Перестройку индикаторной диаграммы из в развернутую диаграмму удельных давлений (в координатах ), действующих на поршень, проще выполнить графическим методом Брикса. Метод Брикса заключается в том, что на длине хода поршня построенной индикаторной диаграммы в координатах описывают полуокружность с центром в точке О. Для учета влияния длины шатуна откладывают от центра полуокружности (точки О) по направлению нижней мертвой точки бицентровую поправку Брикса в масштабе диаграммы
.
Тогда
, мм
где R- радиус кривошипа; для центрального механизма;
- отношение радиуса кривошипа к длине шатуна.
Из точки проводят ряд лучей (рекомендуется не менее 5) под углами до пересечения с полуокружностью. Проекции концов этих лучей на линии процесса всасывания, сжатия, расширения и выпуска указывают, какие точки рабочего процесса соответствуют тем или иным углам поворота коленчатого вала. При построении развернутой индикаторной диаграммы после ее скругления определяют максимальные значения сил от давления газов и результирующей силы .
Рассчитываем избыточное давление газов над поршнем:
, МПа
,МПа
Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ занося результаты в таблицу 3.
Определяем удельное значение силы инерции от возвратно-поступательного движения масс поршневой группы:
, МПа
Здесь - определяется по статистическим данным, , рад/с, , мм.
По статистическим данным определим и методом линейного интерполирования: , .
, МПа.
Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ занося результаты в таблицу 3.
Рассчитываем удельную суммарную силу, действующую вдоль оси цилиндра:
, МПа.
,МПа
Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ, занося результаты в таблицу 3.
Определим удельную суммарную силу, действующую на стенку цилиндра:
, МПа.
Здесь - удельная суммарная сила, действующая на поршневой палец.
, МПа; , МПа
Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ, занося результаты в таблицу 3.
Рассчитываем удельную суммарную силу, действующую вдоль шатуна:
, МПа; , МПа.
Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ, занося результаты в таблицу 3.
Определяем удельную силу, действующую вдоль кривошипа:
, МПа; , МПа.
Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ, занося результаты в таблицу 3.
Рассчитываем удельную суммарную силу, действующую по касательной к кривошипу:
, МПа; , МПа.
Аналогично ведем расчет для