Конструирование четырехтактного двигателя внутреннего сгорания с одним цилиндром, работающего по схеме вращающегося цилиндра-клапана
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
я
? = 3.75 - степень повышения давления
Nie = 5,78 квт эффективная индикаторная мощность
Далее, для того же гипотетического двигателя с классическим механизмом газораспределения был произведён кинематический, а также динамический расчёт, в котором по вышеперечисленным параметрам из теплового расчёта была восстановлена индикаторная диаграмма
В качестве аналога в расчётах для сравнения применён четырёхтактный бензиновый двигатель с теми же характеристиками (ход поршня, диаметр поршня, степень сжатия, частота вращения коленчатого вала), но с обычным клапанным механизмом газораспределения.
В результате динамического расчёта была выведена эффективная мощность при номинальных оборотах равная 5,61 квт при механическом КПД = 0,7 , что на 3 % отличается от мощности, полученной при тепловом расчёте. Далее для нового двигателя используется механическое КПД = 0,95. Т.е кпд, учитывающий механические потери, сводится не к потерям на ГРМ с классическим клапанным механизмом и к потерям на трение, а к потерям в двух шестерёнчатых передачах нового ГРМ. Совокупный КПД, по статистическим данным , этих передач равняется 0,95. Но потери на трение не учитывались, поскольку они должны выводится экспериментально. Естественно, самую большую потерю будет составлять трение между вращающейся гильзой цилиндра и поступательно движущимся поршнем.
В результате эффективная индикаторная мощность нового двигателя составила 7,44 квт. Произошло увеличение в мощности в 33%.
К тому же, за счёт сокращения числа деталей происходит и увеличение удельной мощности.
Далее же по данным динамического расчёта произведён расчёт на прочность основных элементов нового двигателя.
В разделе БЖД произведён анализ эргономики рабочего места инженера - конструктора.
В экономической части представлен бизнес план, в котором при планируемой ёмкости производства 5000 изделий в год, капитальные вложения должны будут окупится менее, чем за 4 месяца. Себестоимость изделия составила 6227 рублей.
Приложение 2
Таблица 1 Кинематический расчет двигателя
Угол поворота КВ, градУгол поворота КВ, радXi Перемещение поршня, мVi Скорость поршня, м/сJi Ускорение поршня, м/с200009595,457100,1744440,0005303853,1710199363,334200,3488890,0020959376,1893158684,434300,5233330,0046217698,9136047609,374400,6977780,00798928311,224326216,768500,8722220,01204481913,031674605,299601,0466670,01661051914,280752883,931701,2211110,02149632514,953221161,359801,3955560,02651194715,06546-464,087901,570,03147770114,66369-1912,981001,7444440,03623326813,81655-3130,811101,9188890,04064371612,60626-4090,961202,0933330,04460246211,11925-4794,191302,2677780,0480312179,437617-5265,11402,4422220,050877327,632129-5545,761502,6166670,0531091355,757729-5687,71602,7911110,0547104223,851837-5743,091702,9655560,0556746181,935568-5756,362003,4888890,054733748-3,8169-5743,592103,6633330,053144057-5,72312-5689,332203,8377780,050923647-7,59838-5549,432304,0122220,048088534-9,40557-5271,782404,1866670,044670017-11,0901-4804,772504,3611110,04072033-12,5813-4106,062604,5355560,036317262-13,7974-3150,692704,710,031566871-14,652-1937,412804,8844440,026603589-15,0625-492,3322905,0588890,021587314-14,96021130,5333005,2333330,016697449-14,29822852,1683105,4077780,012124182-13,05964574,5153205,5822220,008057681-11,26216188,9823305,7566670,004676135-8,959837586,5163405,9311110,00213375-6,24218668,1543506,1055560,000549849-3,227959354,8363606,281,77558E-07-0,058379595,3793706,4544440,0005112673,1140329371,6833806,6288890,0020584456,1364348700,5823906,8033330,0045676848,8672437632,1264006,9777780,00792111511,186416244,484107,1522220,01196562613,003564636,0474207,3266670,01652369614,263112915,6944307,5011110,02140537914,946061192,2174407,6755560,02642028815,0682-435,7834507,850,03138845914,67525-1888,474608,0244440,03614915713,83554-3110,854708,1988890,0405669512,6311-4075,774808,3733330,04453472911,14838-4783,544908,5477780,0479737069,469626-5258,355008,7222220,0508307877,665855-5542,045108,8966670,0530740035,792325-5686,035209,0711110,0546868833,886774-5742,575309,2455560,0556627371,970587-5756,295409,420,055999760,052536-5757,275509,5944440,055697742-1,86553-5756,485609,7688890,054756862-3,78196-5744,085709,9433330,053178768-5,68851-5690,9458010,117780,050969769-7,56461-5553,0659010,292220,048145655-9,37348-5278,460010,466670,044737394-11,0608-4815,2761010,641110,040796792-12,5563-4121,0762010,815560,03640114-13,7782-3170,4863010,990,03165597-14,6401-1961,7664011,164440,026695212-15,0595-520,51765011,338890,021678345-14,9671099,74166011,513330,016784484-14,31552820,40567011,687780,012203714-13,08734543,69568011,862220,008126308-11,29966161,12469012,036670,004730783-9,005917563,55270012,211110,002171884-6,294788651,74171012,385560,000569659-3,284849346,18872012,567,10229E-07-0,116759595,145
Таблица 2 Динамический расчет двигателя
Fj1, НFj2, НFj, НPиндик ПаFi, Н?i градSi, НNi, НTi, НKi, НMкрi, Н*м-3408,31-852,077-4260,38101300-3944,630-3944,6300-3944,630-3356,58-800,742-4157,32101300-3841,572,488121-3845,19-166,844-831,058-3754,31-22,1061-3202,97-652,922-3855,89101300-3540,144,905163-3553,14-303,663-1495,58-3223,05-39,7824-2952,13-426,43-3378,56101300-3062,817,181077-3087-385,698-1864,78-2460,12-49,603-2611,69-148,555-2760,24101300-2444,499,248102-2476,65-397,822-1875,47-1617,54-49,8874-2191,97147,219-2044,75101300-172911,04243-1761,58-337,237-1540,89-853,723-40,9876-1705,72425,2545-1280,47101300-964,71312,50636-988,136-213,872-942,244-297,638-25,0637-1167,69652,0496-515,643101300-199,89113,59086-205,644-48,2996-204,341-23,1066-5,43548-594,222800,2767206,0548101300521,806914,25828538,3746132,5323536,9216-39,52814,28211-2,71413852,0755849,36141013001165,11314,484851203,324300,83091165,353-299,90330,99838588,8761801,20451390,0811013001705,83314,262371760,026433,38921605,299-721,642,700961162,592653,79341816,3851013002132,13713,598892193,571515,50281828,422-1211,8748,636011701,018427,60432128,6231013002444,37512,518042503,836542,42851847,472-1689,9849,142752187,812149,89162337,7041013002653,45611,057372703,596518,26811701,946-2100,6745,271772608,198-145,8822462,3161013002778,0689,2658112814,758452,99031441,693-2417,5238,349032949,415-424,0782525,3371013002841,097,2009942863,654358,77931113,335-2638,3729,614723201,107-651,1752549,9321013002865,6844,9266852876,3246,8945752,0477-2776,2420,004473355,632-799,812555,8231013002871,5752,5106172874,331125,8449378,9969-2849,2410,081323204,818-654,6632550,1551013002865,907-4,883632876,339-244,745-745,298-2778,1-19,82492954,841-428,7782526,0641020002843,998-7,161142866,334-357,138-1107,8-2643,61-29,46742615,174-151,2272463,9461041002788,426-9,230372824,969-452,91-1440,69-2429,99-38,32232196,126144,5452340,6711078002676,683-11,02752726,985-521,355-1711,02-2123,41-45,51311710,417422,90052133,3181134002486,786-12,49462547,048-550,775-1874,57-1724,36-49,86371172,791650,29911823,091212002200,871-13,58282264,131-531,467-1883,59-1256,33-50,1036599,5663799,34071398,9071320001810,351-14,25421867,797-459,667-1701,26-770,964-45,25358,142369852,0669860,20921467001317,473-14,48481360,68-340,169-1316,66-343,316-35,0231-583,529802,1242218,5955166700738,1994-14,2664761,6653-187,605-759,419-58,4493-20,2006-1157,49655,5307-501,957194300103,6763-13,6069106,6671-25,0819-106,03311,61807-2,82046-1696,31429,9498-1266,36232700-541,036-12,5297-554,223120,1762529,0794-165,03914,07351-2183,65152,5626-2031,08287200-1135,88-11,0723-1157,4222,16521014,473-557,16226,98499-2604,7-143,207-2747,91365700-1608,02-9,2835-1629,34262,71241237,87-1059,4532,92734-2946,69-421,722-3368,41480300-1871,32-7,22089-1886,26236,97431145,266-1498,7830,46407-3199,24-649,421-3848,66647300-1831,03-4,9482-1837,87158,4452780,1473-1664,0720,75192-3354,68-798,87-4153,55882000-1404,35-2,53311-1405,7362,09691309,265-1371,288,226449-3408,29-852,059-4260,351177000-591,639-0,04565-591,6390,4711382,355685-591,6350,062661-2957,54-431,121-3388,66674500017635,57,14119117773,232208,36210681,2914205,55284,1224-2618,65-153,898-2772,55544300014193,289,21261714378,562300,8310852,499432,208288,6762-2200,27141,8694-2058,4407500010643,