Расчет двигателя внутреннего сгорания Д-245

Дипломная работа - Разное

Другие дипломы по предмету Разное

диаграммы ? = 0,92.

Определяем среднее индикаторное давление цикла для скругленной индикаторной диаграммы:

 

(1.26)

 

Определяем индикаторный КПД:

 

. (1.27)

 

Определяем индикаторный удельный расход топлива:

 

. (1.28)

 

Эффективные показатели дизеля

Принимаем предварительно среднюю скорость поршня Wn.cp = 10 м/с

Определяем среднее давление механических потерь:

 

pM = a + b Wncp = 0,089 + 0,0118 10 = 0,207 МПа. (1.29)

 

Определяем среднее эффективное давление:

ре = рi - рм = 0,95 - 0,207 = 0,743 МПа. (1.30)

Определяем механический КПД:

 

. (1.31)

 

Определяем эффективный КПД:

 

. (1.32)

 

Определяем эффективный удельный расход топлива:

 

, (1.33)

.

 

Основные размеры цилиндра и удельные параметры двигателя

Исходя из величин эффективной мощности, частоты вращения коленчатого вала, среднего эффективного давления и числа цилиндров определяем рабочий объем одного цилиндра по формуле (1.33):

 

, (1.34)

 

где?дв- тактность двигателя;e- эффективная мощность;e- среднее эффективное давление;

i- число цилиндров;- частота вращения.

Выбираем значение

Определяем диаметр цилиндра

 

 

, (1.35)

Определяем ход поршня S = D ?= 110 1,136 =125 мм,(1.36)

 

Определяем площадь поршня

 

(1.37)

 

Определяем рабочий объем цилиндра

 

,(1.38)

 

Определяем среднюю скорость поршня

 

,(1.39)

 

Определяем значение эффективной расчетной мощности

,(1.40)

 

Сравниваем полученное значение мощности с заданным значением

 

2. Построение индикаторных диаграмм

 

Свёрнутую диаграмму работы двигателя строим в масштабе в прямоугольных координатах по данным теплового расчёта. Для этого находим давление в цилиндре при различных перемещениях поршня через 10 мм по формуле (2.1) для политропы сжатия, и по формуле (2.2) для политропы расширения:

 

,(2.1)

,(2.2)

 

где Sc - высота камеры сжатия, определяется по выражению (2.3)

 

,(2.3)

 

Абсциссу точки z определяем по уравнению (2.4)

 

, (2.4)

.

Таблица 1 - Расчетные данные для построения диаграммы

Sx, ммPx, МПа сжатиеPx, МПа расширение12,51,824,72250,972,6937,50,631,83500,461,3662,50,351,08750,280,8887,50,230,751000,200,64112,50,170,561250,150,50

Масштаб давления ?p = 0,07 МПа/мм, масштаб перемещения ?s = 1 мм S/мм.

 

3. Динамический расчёт двигателя

 

Определяем массы движущихся частей КШМ по формуле (3.1)

 

,(3.1)

 

гдеm - конструктивная масса детали. Отнесённая к площади поршня, кг/м2;

Fn - площадь поршня, м2.

Масса частей, движущихся возвратно-поступательно:

 

mj = mn + mшп,(3.2)

 

где mшп - масса шатуна, приведенная к поршню,

 

mШП=(0,2..0, З) mш (3.3)

Масса вращающихся деталей:

 

mR = mK + mшк,(3.4)

 

где mшк - масса шатуна, приведенная к коленчатому валу,

 

mшк = (0,7…0,8) mш,(3.5)

mn = 262,5 0,0095 = 2,495 кг

тш = 362,5 0,0095 = 3,445 кг

тшп = 0,25 3,445 = 0,861 кг

mj = 2,495 + 0,861 = 3,356 кг

mK = 350 0,0095 = 3,326 кг

тшк = 0,75 3,445 = 2,584 кг

mR = 3,326 + 2,584 = 5,910 кг

 

Определяем силы действующие в КШМ, Н:

силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс

 

Pj = - mj R ?2 (cos? + ? cos2?),(3.6);

 

центробежной силы инерции вращающихся масс

 

KR = - mR R ?2(3.7)

 

силы инерции вращающихся масс шатуна

 

Kr.ш = - mшк R ?2(3.8)

 

суммарной силы, действующей на поршень

P? = Pr + Pj,(3.9);

 

боковой силы, перпендикулярной оси цилиндра

 

N = P - tg?,(3.10);

 

силы, действующей вдоль шатуна

 

,(3.11);

нормальной силы, действующей вдоль радиуса кривошипа

 

,(3.12);

 

тангенциальной силы, касательной окружности кривошипа

 

,(3.13)

 

Расчет всех действующих сил проводим через 20 поворота коленчатого вала, а данные заносим в таблицу 2. По рассчитанным данным строим графики изменения сил, в зависимости от угла поворота коленвала.

 

Таблица 2 - Расчётные данные для построения графиков сил

?, градPj, Нpj, МПаp?, МПаP?, НN, кНS, кНK, кНT, кН0-12943,40-1,36-1,32-12553,780,00-12553,78-12553,780,0020-11676,66-1,23-1,19-11287,04-1070,25-11337,67-10240,30-4866,1040-8256,71-0,87-0,83-7854,49-1415,92-7981,10-5106,75-6133,4360-3672,03-0,39-0,34-3256,47-801,61-3353,67-934,02-3220,9880869,390,090,141300,16367,221351,02-135,871344,171004392,270,460,514837,721366,375026,98-2185,674526,961206471,700,680,736929,751705,817136,61-4942,155148,431407284,390,770,827751,841397,427876,79-6836,503912,311607387,320,780,837860,52745,347895,78-7641,401988,061807344,060,770,827819,210,007819,21-7819,210,002007387,320,780,837903,52-749,427938,97-7683,20-1998,942207284,390,770,847939,91-1431,328067,89-7002,36-4007,222406471,700,680,787409,60-1823,937630,79-5284,37-5504,942604392,270,460,625869,37-1657,756098,98-2651,77-5492,34280869,390,090,363433,16-969,663567,46-358,77-3549,38300-3672,03-0,390,141323,41-325,771362,92379,58-1308,99320-8256,71-0,870,343239,36-583,963291,572106,13-2529,55340-11676,66-1,231,9118157,67-1721,7318239,1216473,77-7828,19360-12943,40-1,364,5643304,850,0043304,8543304,850,00370-11676,66-1,236,4761531,125834,4461807,1255824,8526527,46380-8256,71-0,872,4323068,274158,4923440,1014998,2918013,59400-3672,03-0,391,3212540,993087,0712915,363597,0212404,35420869,390,091,1110594,092992,2011008,55-1107,1010952,744404392,270,461,1711090,133132,3011523,98-5010,4910377,734606471,700,681,2211619,382860,2111966,24-8286,708632,584807284,390,771,2211603,322091,7211790,34-10233,195856,125007387,320,781,1911292,531070,7711343,18-10977,732856,085207344,060,771,1711126,260,0011126,26-11126,260,005407387,320,781,1510932,94-1036,6710981,97-10628,16-2765,135607284,390,771,0810220,96-1842,5210385,71-9014,06-5158,455806471,700,680,918643,85-2127,758901,88-6164,61-6421,926004392,270,460,625846,42-1651,266075,14-2641,40-5470,86620869,390,090,191778,26-502,251847,82-185,83-1838,45640-3672,03-0,39-0,33-3093,92761,59-3186,27-887,403060,21660-8256,71-0,87-0,82-7825,941410,77-7952,08-5088,196111,13680-11676,66-1,23-1,19-11283,381069,90-11333,99-10236,984864,52700-12943,40-1,36-1,32-12553,780,00-12553,78-12553,780,00720-12943,40-1,36-1,32-12553,780,00-12553,78-12553,780,00

. Кинематический расчё?/p>