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>