Дизельный двигатель ЗМЗ-617 жидкостного охлаждения с разработкой системы топливоподачи

Дипломная работа - Транспорт, логистика

Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика

0 для дизеля являются хорошими показателями экономичности.

Эффективный КПД

 

-

 

отношение количества теплоты Le, эквивалентной полезной работе на валу двигателя, к общему количеству теплоты, внесенному в двигатель с топливом.

Крутящий момент МКР - одна из важнейших характеристик двигателя, от которой зависят динамические и тяговые качества автомобиля. По результатам расчета МКР =218 Нм.

Часовой расход топлива

 

 

количество топлива, потребляемое двигателем на заданном режиме за 1 час. Расчетное значение GT = 20,37 кг/ч.

Рабочий объём двигателя

 

 

По результатам расчета для заданных S и D Vh = 2,24 дм3.

4. ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

 

.1 Выбор и обоснование исходных данных

 

Основная цель динамического расчета - построение зависимости индикаторного крутящего момента двигателя от угла поворота коленчатого вала и определение его средней величины. Кроме этого необходимо рассчитать зависимости сил, действующих в КШМ, которые требуются для прочностных расчетов деталей двигателя, и найти максимальное и среднее удельные давления на шатунную шейку коленчатого вала, которые определяют применимость конкретного материала шатунных вкладышей и их работоспособность. Расчет проводится на режиме максимальной мощности.

Исходные данные для динамического расчета:

mШ = 0,9 кг - масса шатуна;

lШ = 26 мм - длина рабочей части шатунного подшипника;Ш = 56 мм - диаметр шатунной шейки коленчатого вала;= 43,5 мм - радиус противовеса для удобства вычислений выбираем равным радиусу кривошипа;

- число противовесов на одном кривошипе.

Для приближенного определения масс можно использовать конструктивные массы:

Масса поршневого комплекта и части шатуна отнесенная к оси поршневого пальца:

 

кг,

 

где mПК = 0,6 кг -масса поршневого комплекта; mШ.П = 0,2 кг - масса части шатуна, отнесенной к оси поршневого пальца;ШК = 0,70 кг - масса части шатуна, отнесенной к оси шатунной шейки коленчатого вала;К = 1,5 кг - масса неуравновешенной части кривошипа приведенная к его радиусу определяется приближенно по чертежу коленчатого вала.

Масса шатуна:

 

.

 

Для упрощения расчетов кривошипно-шатунный механизм двигателя заменяют его двухмассовой моделью и определяют силы инерции возвратно - поступательно движущихся масс по приближенным формулам, что несущественно снижает точность расчетов, но значительно уменьшает их объем. Двухмассовая модель и схема действия сил в КШМ приведены на листе графической части ДП.

Массы совершающие вращательные движения:

 

.

 

Массы совершающие вращательно-поступательное движение:

 

.

 

Рис. 4.1 Схема действия сил в кривошипно-шатунном механизме

4.2 Силы и моменты, действующие в КШМ

 

Сила давления расширяющегося рабочего тела на поверхность поршня для упрощения динамического расчета, заменяют равнодействующей, направленной вдоль оси цилиндра и приложенной к оси поршневого пальца. Ее значение вычисляется как

 

,

 

где рГ - давление газов в цилиндре для данного угла п.к.в.; р0 - давление газов в картере двигателя принятое равным атмосферному давлению.

Силы инерции, действующие в КШМ, в соответствии с характером движения приведенных масс подразделяются на силы инерции поступательно движущихся масс Pj и центробежные силы вращающихся масс Кr.

Силы инерции поступательно движущихся масс вычисляют в зависимости от угла п.к.в. по формуле:

 

.

 

Силу Рj принято представлять как сумму сил инерции 1-го и 2-го порядков:

 

,

 

где c-1 - угловая скорость кривошипа; n,мин-1 - частота вращения коленчатого вала, jо - угол поворота кривошипа.

Центробежная сила инерции вращающихся масс:

.

 

Суммарная сила:

 

.

 

Нормальная сила, действующая на стенки цилиндра:

 

,

 

где - угол отклонения шатуна;

Сила, действующая вдоль оси шатуна:

 

.

 

Сила, направленная по радиусу кривошипа:

 

.

 

Тангенциальная сила, направленная по касательной к окружности радиуса кривошипа:

 

 

По величине Т определяют крутящий момент цилиндра:

 

МР (МОПР) - реактивный момент, стремиться опрокинуть двигатель, равен по величине крутящему моменту и противоположен ему по направлению МР = -МКР.

Сила, нагружающая шатунный подшипник:

 

.

 

Радиальная сила:

 

 

Суммарная радиальная сила, действующая вдоль радиуса кривошипа:

 

 

Результирующая сила, нагружающая коренные опоры коленчатого вала:

 

.

 

Горизонтальная составляющая силы, передающейся на опоры двигателя:

 

.

 

Вертикальная составляющая силы, передающейся на опоры двигателя:

 

.

Момент, передающийся на опоры двигателя:

 

 

Формулы сил и момента на опорах дизеля выведены без учета механизма уравновешивания.

 

4.3 Алгоритм динамического расчета ДВС

 

Алгоритм динамического расчета как таковой не сложен, но требует наличия данных о давлении газов в цилиндре при каждом угле поворота коленчатого вала, поэтому целесообразно совместить тепловой и динамический расчеты двигателя. Алгоритм такого расчета реализован группой авторов кафедры ДВС ВлГУ на языке п?/p>