Тепловой расчет двигателя. Определение основных размеров и удельных параметров двигателя. Построение и анализ индикаторной диаграммы автотракторного двигателя, его регуляторных характеристик. Динамика и уравновешивание двигателя внутреннего сгорания.
Аннотация к работе
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ "Гомельский государственный технический университет имени П.О. "ТРАКТОРЫ и АВТОМОБИЛИ” на тему: "Расчет автотракторного двигателя внутреннего сгорания (прототип Deutz F2L912)"Однако, необходимость повышения эффективности использования тракторов, автомобилей и других мобильных энергетических средств требует дальнейшего совершенствования как самих машин, так и их силовых установок. Особенности конструкций автомобильных и тракторных двигателей и тенденции их развития полностью определяются требованиями к автомобилям и тракторам в соответствии с потребностями народного хозяйства страны.Исходные данные: Тип двигателя: четырехтактный Номинальная мощность: КВТ Номинальная частота вращения: об/минГлавная тенденция в развитии современных двигателей автомобилей и тракторов заключается в повышении их мощностных и экономических показателей при одновременном снижении массы и габаритов.Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна для современных автотракторных двигателей составляет 0,21…0,30, причем для быстроходных двигателей обычно применяются длинные шатуны (значение малы), для тракторных - относительно короткие.Выбор размеров и числа цилиндров производится на основе следующих соображений. Диапазон возможного изменения диаметра цилиндров можно определить, используя зависимость для существующих моделей двигателей (рис 1.1 [1]). По заданным номинальной мощности , частоте вращения коленчатого вала , оцененным размерам цилиндра определяем их число . Число цилиндров в свою очередь определяется уровнем форсирования двигателя по мощности, т.е. литровой мощностью.Коэффициент избытка воздуха определяет состав горючей смеси. Его значение зависит от типа смесеобразования, условий воспламенения и сгорания топлива, а также от режима работы двигателя.Определяем среднее эффективное давление: МПА Определяем плотность воздуха, требуемую для реализации : -Параметры рабочего цикла (процесса) двигателя определяются при выполнении теплового расчета.При выполнении теплового расчета двигателя в первую очередь определяются параметры рабочего тела, окружающей среды и остаточных газов. Атмосферные условия, необходимые для последующих расчетов принимаются следующие: МПА, температура окружающей среды К, давление остаточных газов МПА. С учетом остаточных газов количество газов, находящихся в цилиндре в конце сгорания: , кмоль/кг топлива. Давление в конце пуска определяется по формуле где - величина потери давления на впуске, МПА. коэффициент сопротивления впускной системы; - средняя скорость движения заряда в наименьшем сечении впускной системы (как правильно в клапане; для дизельных двигателей принимаем м/с);Теоретически индикаторная диаграмма строится в координатах . На оси абсцисс (лист 1 графической части) откладываем произвольный отрезок, изображающий в каком-либо масштабе объем камеры сгорания , этот отрезок принимаем за единицу. Дальше откладываем на оси абсцисс в принятом масштабе объемы Выбрав на оси ординат масштаб давлений, откладываем точки: , , , , , , . Промежуточные значения (5…6) этих кривых определяются из условия, что каждому значению на оси абсцисс соответствуют следующие значения давлений: - для политропы сжатия;МПА, где - механический КПД двигателя, который для дизельных двигателей без наддува равен . Рабочий объем цилиндров (литраж) проектируемого двигателя в литрах л, где - эффективная мощность двигателя на номинальном режиме (); Диаметр цилиндра дизеля в мм округляется на 0 или 5, например, D = 101 мм округляется до 100 мм, D = 103 мм - до 105 мм. По заданным соотношениям определяем ход поршня (округляем аналогично) мм.Для контроля правильности определения в тепловом расчете параметров газа, индикаторных и эффективных показателей цикла и экономичности их следует сравнить со значениями приведенными в таблице 3. Рассчитанные параметры должны находиться в указанных пределах. Таблица 3 - Анализ результатов. Показатели Тип двигателя: Дизельный расчетные значения табличные значения Результаты теплового расчета двигателя заносятся в таблицы 4 и 5.Для оценки проектируемого двигателя и сравнения его с прототипами определяются следующие показатели. Удельная поршневая мощность: КВТ/ дм2 где - площадь днища поршня, дм2 мм2 Параметры, полученные путем теплового расчета, сравниваем со значениями у современных двигателей (таблица 5).С целью последующего тягового расчета трактора, или динамического расчета автомобиля, по результатам теплового расчета двигателя строятся соответствующие типу двигателя теоретические характеристики: регуляторная характеристика дизеля или скоростная характеристика двигателя с искровым зажиганием.Масштаб по оси абсцисс графика (масштаб частоты вращения) выбирают ориентируясь на значения nн, nx. max и NMK. max. Значение номинальной частоты вращения nн известно, а максимальная частота вращения холостого хода nx. max определяется по формуле: мин-1.
План
Содержание
Введение
1. Тепловой расчет двигателя. Определение основных размеров и удельных параметров двигателя
1.1 Определение основных параметров двигателя
1.2 Выбор отношения радиуса кривошипа к длине шатуна
1.3 Выбор размеров и числа цилиндров
1.4 Выбор камеры сгорания, коэффициента избытка
1.5 Обоснование необходимости наддува дизельного двигателя
1.6 Определение параметров рабочего цикла двигателя
1.7 Расчет индикаторных параметров четырехтактного двигателя
2. Построение и анализ индикаторной диаграммы двигателя
2.1 Определение основных размеров двигателя, показателей топливной экономичности и КПД
2.2 Анализ результатов теплового расчета
2.3 Расчет поршня
3. Построение регуляторных характеристик автотракторного двигателя
3.1 Построение регуляторной характеристики в функции от частоты вращения
3.2 Построение регуляторной характеристики в функции от эффективной мощности
4. Динамика и уравновешивание ДВС
4.1 Выбор основных конструктивных параметров двигателя