- •Министерство образования республики беларусь
- •Министерство образования республики беларусь
- •Содержание
- •1. Тепловой расчёт и определение основных размеров двигателя 8
- •2. Динамический расчёт. Порядок выполнения расчёта для поршневого двигателя 20
- •3. Расчёт деталей кривошипно-шатунного механизма 29
- •4. Расчёт деталей механизма газораспределения 82
- •1. Тепловой расчёт и определение основных размеров двигателя
- •1.1 Процесс впуска
- •1.2 Процесс сжатия
- •1.3 Процесс сгорания
- •1.4 Процесс расширения
- •1.9 Построение индикаторной диаграммы
- •2. Динамический расчёт. Порядок выполнения расчёта для поршневого двигателя
- •2.1. Перестроение индикаторной диаграммы
- •2.2. Построение графиков сил Рj и pσ
- •2.3. Построение графиков сил т и к.
- •2.4. Построение графика суммарного крутящего момента
- •2.5. Построение полярной диаграммы нагрузок на шатунную шейку
- •3. Расчёт деталей кривошипно-шатунного механизма
- •3.1 Расчёт гильзы цилиндра и корпуса цилиндра
- •3.2 Расчёт силовых болтов
- •3.3 Расчёт поршневой группы
- •3.3.1 Расчёт головки поршня
- •3.3.2 Расчёт юбки поршня
- •3.3.3 Расчёт диаметров головки и юбки поршня
- •3.3.4 Расчёт поршневого кольца
- •3.3.5 Расчёт поршневого пальца
- •3.4 Расчёт шатуна
- •3.4.1. Расчёт поршневой головки шатуна
- •3.4.2. Расчёт стержня шатуна
- •3.4.3 Расчёт крышки шатуна
- •3.4.4 Расчёт шатунных болтов
- •3.5 Расчёт коленчатого вала
- •3.5.1. Расчёт коренной шейки
- •3.5.2. Расчёт шатунной шейки
- •3.5.3. Расчет щёк коленчатого вала
- •4. Расчёт деталей механизма газораспределения
- •4.1 Профилирование безударного кулачка методом «Полидайн»
- •4.1.1 Определение основных параметров для впускного клапана
- •4.1.2. Профилирование впускного кулачка.
- •4.1.3 Определение основных параметров для выпускного клапана
- •4.1.4. Профилирование впускного кулачка
- •4.2. Расчётная схема и силы, действующие в клапанном механизме
- •4.3 Расчёт пружины клапана
- •4.3.1 Определение предварительных параметров пружины
- •4.3.2 Определение геометрических параметров пружины
- •4.4 Проверочный расчёт деталей грм
- •4.4.1 Проверочный расчёт пружин
- •4.4.2 Расчёт распределительного вала
- •4.4.3 Расчёт толкателя
- •4.4.4.Расчёт штанги
- •4.4.5. Коромысло привода клапана
- •5.2. Расчёт масляного радиатора
- •5.3. Расчёт подшипника скольжения
- •5.4. Расчёт фильтра очистки масла
- •6. Расчёт системы охлаждения
- •6.1 Расчёт радиатора
- •6.2 Расчёт вентилятора
- •6.3 Расчёт водяного насоса
- •7. Расчёт системы питания
- •7.1. Расчёт топливного насоса высокого давления
- •7.2. Расчёт форсунки
- •7.3. Расчёт топливного аккумулятора
- •8. Расчёт системы пуска
- •Заключение
- •Литература
1.4 Процесс расширения
Степень предварительного расширения для дизельных двигателей най-дём по [, 28, стр. 15]:
(18) |
Степень последующего расширения для дизельных двигателей найдем по [, 30, стр. 16]:
(19) |
Температура в конце расширения определяется по формуле [, 31, стр. 16]:
(20) |
где – показатель политропы расширения,[, стр. 16].
Давление в конце расширения определяется по формуле [, 32, стр. 16]:
(21) |
1.5 Процесс выпуска
Параметрами процесса выпуска (и) задаются в начале расчёта процесса впуска. Правильность предварительного выбора величинипроверяется по формуле проф. Е. К. Мазинга [, 33, стр. 16]:
(22) |
Расхождение между принятой величиной и вычисленной по формуле Мазинга не должно превышать; в противном случае тепловой расчёт необходимо уточнить:
.
1.6 Индикаторные показатели
Среднее индикаторное давление теоретического цикла для дизельного двигателей определяется по формуле [, 35, стр. 17]:
(23) |
Среднее индикаторное давление действительного цикла определяется по формуле [, стр. 17]:
(24) |
где для дизельных двигателей.
Индикаторный КПД для дизельного двигателя определяется по формуле [, 36, стр. 26]:
(25) |
Удельный индикаторный расход жидкого топлива определяется по формуле [, 38, стр. 18]:
(26) |
1.7 Эффективные показатели
Принимаем механический КПД . Для дизельных двигателей.
Среднее эффективное давление определяется по формуле [, 41, стр. 19]:
(27) |
Эффективный КПД , определяется по формуле [, 42, стр. 19]:
(28) |
Эффективный КПД может находиться в пределах
Удельный эффективный расход жидкого топлива определяется по формуле [, 43, стр. 19]:
(29) |
1.8 Основные размеры цилиндра и показатели поршневого двигателя
Литраж двигателя определяется по формуле [, 46, стр. 20]:
(30) |
Рабочий объем одного цилиндра определяется по формуле [, 47, стр. 20]:
(31) |
где число цилиндров,.
Диаметр цилиндра определяется по формуле [, 48, стр. 20]:
(32) |
Ход поршня определяется по формуле [, стр. 20]:
Исходя из данных прототипа двигателя, принимаем значения Тогда по окончательно принятым данным определяем основные параметры и показатели двигателя:
Литраж двигателяопределяется по формуле [, 49, стр. 20]:
(33) |
Эффективная мощность определяется по формуле [, 50, стр. 20]:
(34) |
Эффективный крутящий момент определяется по формуле [, 51, стр. 21]:
(35) |
Часовой расход жидкого топлива определяется по формуле [, 52, стр. 21]:
(36) |
Средняя скорость поршня определяется по формуле [, 53, стр. 21]:
(37) |
Литровая мощность определяется по формуле [, 54, стр. 21]:
(38) |
Величина литровой мощности колеблется для автотракторных двигателей в пределах
Величина может отличатся от заданнойне более чем на 10%:
1.9 Построение индикаторной диаграммы
Построение индикаторной диаграммы проводим в координатах . Начинаем с построения отрезковии давлений в характерных точках (на линиях ВМТ и НМТ). Отрезок AB равен полному геометрическому ходу поршня от ВМТ до НМТ. Отрезок OA находится по формуле [, 84, стр. 36]:
(39) |
Отрезок для дизелей определяется по уравнению [, 85, стр. 36]:
(40) |
Затем строятся политропы сжатия и расширения по уравнениям:
– политропа сжатия.
– политропа расширения.
При скруглении диаграммы из центра проводим лучпод углом, соотвествующий углу предварённого открытия выпускного окна. Далее из такого же центра проводим луч, под углом, соответствующий углу опережения начала впрыска топлива.