Тепловой и динамический расчёт двигателя - Контрольная работа

Тепловой и динамический расчет двигателяТепловой и динамический расчеты автотракторных двигателей (АТД), проводятся с целью самостоятельного углубленного изучения раздела дисциплины, понятия обоснованного выбора основных размеров двигателя, анализа основных характеристик, по которым подбирается двигатель к машине. В результате теплового расчета двигателя определяют индикаторные показатели цикла, основные размеры двигателя, его энергетические и экономические показатели на номинальном режиме работы.Так как впускная система двигателя оказывает сопротивление прохождению заряда, то давление в конце впуска у двигателя с наддувом выше атмосферного. Температура заряда в конце впуска (К): (1.1) где - температура в конце выпуска (600800К); повышение температуры заряда в процессе впуска;В процессе сжатия происходит повышение давления и температуры рабочей смеси или воздуха.Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива: (1.9) где 0,23 - содержание кислорода в воздухе по массе. С, Н, О - количество углерода, водорода и кислорода, содержащихся в 1 кг топлива (С=0,850; Н=0,150; О=0). Действительное количество воздуха, поступившее в двигатель для сгорания 1 кг топлива: (1.11) где - коэффициент избытка воздуха. Количество газов, находящихся в цилиндре двигателя в конце сжатия: (кмоль/кг) (1.13) Количество газов , находящихся в цилиндре в конце сгорания: (кмоль/кг) (1.15)Правильность сделанного ранее выбора температуры газов в конце выпуска проверяют по зависимости: (К) (1.27)Среднее теоретическое индикаторное давление (МПА) нескругленной индикаторной диаграммы: (1.29) потеря индикаторного давления на проведение вспомогательных ходов. Механический КПД двигателя: (1.33) Индикаторный КПД цикла: (1.34) Часовой расход топлива: (кг/ч) (1.38) где Ne - номинальная эффективная мощность двигателя. гдеОрдинаты давлений, соответствующие промежуточным значениям объемов, с учетом масштаба: (1.46) Данные расчетов сводятся в таблицу: Таблица 1.1.Динамический расчет заключается в определении величин сил и моментов, возникающих от давления газов и сил инерции. Радиусом, равным половине , описывают полуокружность из точки Ц, Вправо от точки Ц откладывают отрезок ЦБ, равный: (дм3) (2.1) Из точки Б произвольным радиусом проводят полуокружность и делят на 6 частей. Из полюса Брикса через деления проводят лучи до пересечения с наружной окружностью и проводят перпендикуляры до пересечения с линиями сжатия и расширения индикаторной диаграммы. Полученные точки переносят на перпендикуляры, восстановленные к оси абсцисс развернутой диаграммы из точек, соответствующих углам поворота кривошипа коленчатого вала.Удельные тангенциальные и нормальные силы, действующие на кривошип, находят по зависимостям: (2.7) Сила Т считается положительной, если она совпадает с направлением вращения коленчатого вала.Диаграмма суммарных тангенциальных сил может быть получена суммированием кривых тангенциальных сил его цилиндров. При суммировании кривая силы Т одного цилиндра за один цикл для двигателя с равномерным чередованием вспышек делится на I частей. Полученные отрезки кривой сдвигают на участок диаграммы, длина которого соответствует . Ординаты сдвинутых отрезков складывают и строят кривую суммарных тангенциальных сил.Определяют момент инерции требуемого маховика. Для этого по диаграмме суммарных тангенциальных сил вычисляют избыточную работу крутящего момента: (2.

Содержание

Введение

1. Тепловой расчет двигателя

1.1 Процесс впуска

1.2 Процесс сжатия

1.3 Процесс сгорания

1.4 Процесс расширения

1.5 Показатели и основные размеры двигателя

1.6 Построение индикаторной диаграммы аналитическим методом

2. Динамический расчет двигателя

2.1 Построение развернутой индикаторной диаграммы

2.2 Построение диаграмм тангенциальных и нормальных сил

2.3 Диаграмма суммарных тангенциальных сил

2.4 Расчет маховика двигателя

Литература