- •Введение
- •Глава I. Тяговый расчет трактора и автомобиля.
- •1.1. Тяговый расчет трактора
- •1.1.1 Расчетный тяговый диапазон
- •1.1.2. Масса трактора
- •1.1.3. Номинальные скорости движения. Структура передач.
- •1.1.4. Размеры ведущих колес и расчетный радиус колеса.
- •1.1.5. Передаточные числа трансмиссии и уточнение расчетных скоростей движения
- •1.1.6. Номинальная мощность двигателя
- •1.2. Тяговый расчет автомобиля
- •1.2.1. Полная масса автомобиля:
- •1.2.2. Подбор шин и определение радиуса качения ведущих колес.
- •1.2.3. Номинальная мощность двигателя
- •1.2.4. Передаточные числа коробки передач.
- •Глава 2. Тепловой расчет двигателя.
- •2.1. Выбор и обоснование исходных данных к тепловому расчету
- •2.1.1. Давление и температура остаточных газов.
- •2.1.2. Подогрев свежего заряда
- •2.1.3. Коэффициент избытка воздуха
- •2.1.4. Топливо
- •2.1.5. Показатели политроп сжатия и расширения
- •2.1.6. Коэффициент использования тепла ,
- •2.1.7. Степень повышения давления.
- •2.2. Определение параметров состояния рабочего тела
- •2.2.1. Процесс впуска
- •2. Коэффициент остаточных газов:
- •4. Действительный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:
- •2.2.4. Процесс расширения
- •Значения давления и температуры в современных двигателях
- •2.3. Индикаторные и эффективные показатели двигателя
- •5. Среднее давление механических потерь.
- •6. Среднее эффективное давление и механический кпд двигателя:
- •7. Эффективный кпд и эффективный удельный расход топлива:
- •2.4. Определение диаметра и хода поршня
- •Данные теплового расчета.
- •2.5. Построение индикаторной диаграммы
- •2.6. Построение скоростной характеристики двигателя
- •Глава 3. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма (кшм).
- •3.1. Кинематический расчет кривошипно-шатунного механизма.
- •3.2. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма
- •Глава 4. Расчет систем двигателя
- •4.1. Расчет смазочной системы
- •1. Емкость системы определяется по выражению:
- •2. Циркуляционный расход масла
- •3. Расчетная производительность насоса и выбор конструктивных характеристик шестеренчатого насоса.
- •4. Мощность, затрачиваемая на привод насоса:
- •5. Площадь поверхности охлаждения радиатора (теплоотдающая поверхность):
- •4.2. Расчет системы охлаждения
- •1. Количество отводимого тепла:
- •2. Циркуляционный расход охлаждающей жидкости:
- •3. Расчетная производительность насоса и мощность на его привод:
- •4. Емкость системы охлаждения
- •Поверхность охлаждения радиаторов и емкость системы охлаждения и смазочной системы двигателей.
- •5. Поверхность охлаждения радиатора.
- •4.3. Система питания двигателя
- •Глава 5. Расчет и построение тяговой характеристики трактора, тяговых и динамических характеристик автомобиля.
- •5.1. Расчет и построение тяговой характеристики трактора.
- •5.2. Расчет и построение тяговых и динамических характеристик автомобиля.
- •Расчет времени разгона автомобиля.
- •Приложение 2
2. Коэффициент остаточных газов:
Для четырехтактных двигателей находится в пределах:
дизели без наддува = 0,03...0,06;
дизели с наддувом = 0...0,02;
карбюраторные двигатели = 0,06...0,10.
3. Температура в конце впуска:
,
4. Коэффициент наполнения:
.
По опытным данным коэффициент наполнения при полной нагрузки двигателя составляет:
для четырехтактных карбюраторных двигателей с верхним расположением клапанов = 0,75...0,90;
для дизелей с неразделенными камерами сгорания = 0,76...0,94;
для дизелей с разделенными камерами сгорания = 0,75...0,85;
для дизелей с наддувом = 0,80...0,97.
Нижние значения относятся к двигателям с высокой средней скоростью поршня.
При расчете дизелей с наддувом в приведенные формулы вместо P0 и T0 следует подставить Pк и Tк - давление и температуру на выходе из нагнетателя.
Давление pк принимается:
при низком наддуве до 1,5 P0 ;
при среднем наддуве Pк = (1,5...2,2) P0.
Температура воздуха на выходе из нагнетателя определяется по формуле:
где nк - показатель политропы сжатия для центробежных нагнетателей равный 1,4...1,8.
2.2.2. Процесс сжатия
1. Давление в конце сжатия:
2. Температура в конце сжатия:
,
2.2.3. Процесс сгорания
1. Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива:
,
где С, Н, О - массовые доли соответственно углерода, водорода и кислорода в элементарном составе топлива;
0,21 - объемное содержание кислорода в 1 кг воздуха.
2. Действительное количество молей свежего заряда:
для дизелей М1 = М кмоль/кг;
для карбюраторных двигателей;
, ;
где кмоль/кг - действительное количество воздуха, необходимого для сгорания 1 кг топлива;
= 110...120 кмоль/кг - молекулярная масса паров бензина.
3. Количество молей продуктов сгорания при > I (сгорание в дизелях)
,
при <1 (сгорание в карбюраторных двигателях)
,
4. Действительный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:
,
где - коэффициент молекулярного изменения горючей смеси.
Коэффициент β находится в пределах:
для дизелей =1,03...1,05;
для карбюраторных двигателей = 1,07…1,10.
5. Температура и давление в конце видимого сгорания.
Температура в конце видимого сгорания Тz определяется из уравнения сгорания, которое различно для дизелей и карбюраторных двигателей.
В общем виде уравнения сгорания имеет вид:
для дизелей ( >1)
ξ ·Qн
---------------- + (μC vc + 8,314·λ)· cT = β· (μСvz + 8,314) · Tz
М1·( 1+ γr)
для карбюраторных двигателей ( <1)
ξ ·(Qн - Δ Qн)
------------------- + μC vc · Тс = β· μСvz · Tz
М1·( 1+ γr)
где - коэффициент использования тепла;
Qн - низшая теплота сгорания топлива в кДж/кг;
, кДж/кг - неполнота сгорания;
- и - средние мольные теплоемкости при постоянном объеме, соответственно, рабочей смеси и продуктов сгорания, кДж/кмоль°К.
Значения средних мольных теплоемкостей приближенно могут быть определены по выражениям:
для рабочей смеси:
, кДж/кмоль°К;
для продуктов сгорания в дизеле:
кДж/кмоль°К;
для продуктов сгорания в карбюраторных двигателях
кДж/кг°К.
Подставив значения теплоемкостей, уравнение сгорания должно быть приведено к виду:
и определена температура в конце видимого сгорания:
, K
Температура Tz может быть определена методом подбора без приведения уравнения сгорания к виду:
Давление в конце видимого сгорания:
в карбюраторных двигателях
и ,
в дизелях
,
где - степень повышения давления в процессе сгорания.
Значение степени повышения давления в дизелях принимается при выборе исходных данных.
Степень предварительного расширения в дизеле находится по выражению:
Для выполнения конструкций дизелей = 1,2...1,7