Модернизация системы питания автомобиля МАЗ-543240 с двигателем ЯМЗ-236БЕ для работы на компримированном природном газе
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
дизельный процесс:
г/кВтч.
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:
, л. (2.39)
Дизельный процесс:
л;
Выбираем значение - для дизельного двигателя.
Определяем диаметр цилиндра по формуле (2.40), а затем округляем полученное значение до чётного числа, нуля или пяти:
, мм. (2.40)
Дизельный процесс:
мм.
Принимаем диаметр цилиндра D = 130 мм.
Определяем ход поршня:
S = D r, мм. (2.41)
S = 130 1,1 = 143 мм.
Принимаем ход поршня S = 140 мм.
Определяем площадь поршня:
, см. (2.42)
см.
Определяем рабочий объем цилиндра:
, л. (2.43)
л.
Определяем среднюю скорость поршня
,м/с. (2.44)
м/с.
Определяем значение расчетной эффективной мощности:
, кВт. (2.45)
где - количество цилиндров двигателя,
Дизельный процесс:
кВт;
;
Газодизельный процесс:
кВт;
.
При проведении теплового расчёта аналитическим путём определили основные энергетические (,), экономические (,) и конструктивные (D, S, Vл) параметры проектируемого двигателя.
.2 Построение индикаторных диаграмм
Построение свернутой индикаторной диаграммы ДВС производится по данным теплового расчета. Диаграмму следует строить в прямоугольных координатах p - S, где p-давление в цилиндре, а S - ход поршня.
Для построения были взяты следующие масштабы:
Масштаб давления:
МПа/мм чертежа;
Масштаб перемещения поршня:
мм•S/мм чертежа.
От начала координат в масштабе по оси абсцисс откладывают значение приведенной высоты камеры сжатия и хода поршня. При этом:
, мм, (2.46)
мм.
Абсцисса точки на индикаторной диаграмме дизеля определится по уравнению:
, мм, (2.47)
Дизельный процесс:
мм.
Газодизельный процесс:
мм.
По оси ординат в масштабе откладываются величины давления в характерных точках a, c, z, z, b, r диаграммы, а также значения атмосферного давления и давления наддува .
Дизельный процесс:
=0,100 МПа;
=0,175 МПа;
=0,1573 МПа;
=7,430 МПа;
=11,14 МПа;
=0,1575 МПа;
=0,467 МПа;
Газодизельный процесс:
=0,100 МПа;
=0,175 МПа;
=0,1574 МПа;
=7,430 МПа;
=12,640 МПа;
=0,140 МПа;
=0,475 МПа;
Построение политроп сжатия и расширения осуществляется по промежуточным точкам. Значения давления в промежуточных точках политропы сжатия подсчитываются по выражению
, МПа, (2.48)
а для политропы расширения по выражению
, МПа. (2.49)
Таблица 2.1 - Величины давлений в промежуточных точках политропы сжатия и политропы расширения в дизельном и газодизельном процессах
№ точкиSx, ммДизельный процессГазодизельный процессПолитропа сжатияПолитропа расширенияПолитропа сжатияПолитропа расширенияpx/?p, ммрх, МПаpx/?p, ммрх, МПаpx/?p, ммрх, МПаpx/?p, ммрх, МПа12016,11,6144,54,4516,11,6145,74,572309,30,9326,52,659,30,9327,22,723406,30,6318,31,836,30,6318,91,894504,60,4613,81,384,60,4614,21,425603,60,3610,91,093,60,3611,21,126702,90,298,90,892,90,299,20,927802,40,247,50,752,40,247,80,788902,10,216,50,652,10,216,70,6791001,80,185,70,571,80,185,80,58
Для скругления индикаторной диаграммы необходимо воспользоваться диаграммой фаз газораспределения. Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна . Это значение взято из технической документации двигателя.
Перестроение индикаторной диаграммы в развёрнутую по углу поворота коленчатого вала обычно осуществляют по методу профессора Ф.А. Брикса. Для этого под индикаторной диаграммой строят вспомогательную полуокружность радиусом =S/2. Затем полуокружность делят на дуги, охватывающие углы 20?, и точки соединяют радиусами с центром. Далее из центра полуокружности (точка О) в сторону н.м.т. откладывают поправку Брикса, орпеделяемую по выражению:
мм.
Полуокружность делят лучами из центра О на несколько частей, а из центра Брикса (точка О) проводят линии, параллельные этим лучам. Точки, полученные на полуокружности соответствуют определённым углам . Из этих точек проводят вертикальные линии до пересечения с линиями индикаторной диаграммы и полученные величины давлений откладывают на вертикали соответствующих углов . Развёртку индикаторной диаграммы обычно начинают от в.м.т. в процессе хода впуска. При этом следует учесть, что на свёрнутой индикаторной диаграмме давление отсчитывают от абсолютного нуля, а на развёрнутой от атмосферного давления, тем самым показывая избыточное давление над поршнем. Следовательно, давления в цилиндре двигателя, меньшие атмосферных, на развёрнутой диаграмме будут отрицательными. Силы давления газов, направленные к оси коленчатого вала, считаются положительными, а от колнечатого вала - отрицательными.
2.3 Кинематический расчет кривошипно-шатунного механизма
Расчёт кинематики КШМ сводится к определению пути, скорости и ускорения поршня. При этом принимается, что коленчатый вал вращается с постоянной угловой скоростью (в действительности за счёт постоянно изменяющихся газовых нагрузок на поршень и деформации коленчатого вала ). Это допущение позволяет рассматривать все кинематические величины в виде функциональной зависимости от угла поворота коленчатого вала , который при пропорционален времени.
Перемещение поршня
Перемещение поршня рассматривается как сумма двух гармонических перемещений первого и = второго ?/p>