Навигация
Определение основных параметров ДВС
13864
знака
7
таблиц
10
изображений
6. Определение основных параметров ДВС
Крутящий момент, Н∙м:
(27)
Литровая мощность, кВт/л:
(28)
Удельная поршневая мощность, кВт/дм2:
(29)
Механический КПД:
(30)
Индикаторный КПД:
, (31)
где 
– коэффициент избытка воздуха ( = 0,9)
= 14.96 (для бензиновых двигателей)
– низшая теплота сгорания топлива, ккал/кг. = 44
– плотность топливо – воздушной смеси, кг/м3. =1,22
= 0,7
Эффективный КПД:
(32)
Удельный расход, г/кВт∙ч:
(33)
Массовый расход, г∙ч:
(34)
Перемещение поршня
Зависимость перемещения поршня от угла поворота коленчатого вала определяется по формуле:
(35)
Строим график перемещения поршня из условия 
=0,25, угол поворота коленчатого вала 0–3600 с шагом 300.
Скорость поршня
Зависимость скорости поршня от угла поворота коленчатого вала определяется по формуле:
(36)
Строим график скорости поршня из условия =0,25, угол поворота коленчатого вала 0–3600 с шагом 300.
Ускорение поршня
Зависимость скорости поршня от угла поворота коленчатого вала определяется по формуле:
(37)
Строим график ускорения поршня из условия =0,25, угол поворота коленчатого вала 0–3600 с шагом 300.
Силы, действующие в двигателе
Сила инерции
Сила инерции определяется по формуле:
, (38)
где 
- угловая скорость поршня, определяемая по формуле:
, (39)
где 
- номинальная частота вращения двигателя. =4500 об/мин.
.
- приведенная масса поршня, определяемая по формуле:
, (40)
где 
- масса поршня, определяемая по формуле:
(41)
- масса шатуна, сосредоточенная на оси поршневого пальца:
, (42)
где 
- масса шатуна, определяемая по формуле:
(43)
В итоге по формуле (40) определяем приведенную массу поршня:
Значения силы инерции в зависимости от угла поворота коленчатого вала заносим в таблицу 5.
Сила давления газов
Сила давления газов определяется по формуле:
, (44)
где 
- значения давления при данном угле поворота.
- атмосферное давление. =0,1 МПа.
- площадь поршня.
Площадь поршня определим по формуле:
(45)
Значения силы давления газов в зависимости от угла поворота коленчатого вала заносим в таблицу 5.
Суммарная сила
Суммарная сила определится по формуле:
(46)
Значения суммарной силы в зависимости от угла поворота коленчатого вала заносим в таблицу 5.
Таблица 5. Зависимости силы давления газов, силы инерции и суммарной силы от угла поворота коленчатого вала
| Угол | Давление, МПа | Сила давления газов, Н | Ускорение, м/с2 | Сила инерции, Н | Суммарная сила, Н |
| 0 | 0,125 | 165 | 11519,19 | -11519,19 | -11354,19 |
| 30 | 0,09 | -66 | 9123,197 | -9123,197 | -9189,197 |
| 60 | 0,09 | -66 | 3409,68 | -3409,68 | -3475,68 |
| 90 | 0,09 | -66 | -2303,84 | 2303,84 | 2237,84 |
| 120 | 0,09 | -66 | -5713,52 | 5713,52 | 5647,52 |
| 150 | 0,09 | -66 | -6819,36 | 6819,36 | 6753,36 |
| 180 | 0,09 | -66 | -6911,51 | 6911,51 | 6845,51 |
| 210 | 0,1 | 0 | -6819,36 | 6819,36 | 6819,36 |
| 240 | 0,12 | 132 | -5713,52 | 5713,52 | 5845,52 |
| 270 | 0,15 | 330 | -2303,84 | 2303,84 | 2633,84 |
| 300 | 0,33 | 1518 | 3409,68 | -3409,68 | -1891,68 |
| 330 | 0,79 | 4554 | 9123,197 | -9123,197 | -4569,197 |
| 360 | 1,62 | 10032 | 11519,19 | -11519,19 | -1487,19 |
| 390 | 3,7 | 23760 | 9123,197 | -9123,197 | 14636,803 |
| 420 | 1,6 | 9900 | 3409,68 | -3409,68 | 6490,32 |
| 450 | 0,82 | 4752 | -2303,84 | 2303,84 | 7055,84 |
| 480 | 0,65 | 3630 | -5713,52 | 5713,52 | 9343,52 |
| 510 | 0,54 | 2904 | -6819,36 | 6819,36 | 9723,36 |
| 540 | 0,44 | 2244 | -6911,51 | 6911,51 | 9155,51 |
| 570 | 0,125 | 165 | -6819,36 | 6819,36 | 6984,36 |
| 600 | 0,125 | 165 | -5713,52 | 5713,52 | 5878,52 |
| 630 | 0,125 | 165 | -2303,84 | 2303,84 | 2468,84 |
| 660 | 0,125 | 165 | 3409,68 | -3409,68 | -3244,68 |
| 690 | 0,125 | 165 | 9123,197 | -9123,197 | -8958,197 |
| 720 | 0,125 | 165 | 11519,19 | -11519,19 | -11354,19 |
Сила, направленная по радиусу кривошипа
Сила, направленная по радиусу кривошипа определяется по формуле:
(47)
Строим график изменения силы К из условия =0,25, угол поворота коленчатого вала 0–7200 с шагом 300.
Тангенциальная сила
Тангенциальная сила определяется по формуле:
(48)
Строим график изменения тангенциальной силы из условия =0,25, угол поворота коленчатого вала 0–7200 с шагом 300.
Нормальная сила
Нормальная сила определяется по формуле:
(49)
Строим график изменения нормальной силы из условия =0,25, угол поворота коленчатого вала 0–7200 с шагом 300.
Сила, действующая по оси шатуна
Сила, действующая по оси шатуна, определяется по формуле:
(50)
Строим график изменения силы, действующей по оси шатуна из условия =0,25, угол поворота коленчатого вала 0–7200 с шагом 300.
| угол | Сила К | угол | Сила Т | угол | Сила N | угол | Сила S |
| 0 | -11354,2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -11354,2 |
| 30 | -7378,93 | 30 | -5761,63 | 30 | -1157,84 | 30 | -9262,71 |
| 60 | -1073,99 | 60 | -3458,3 | 60 | -764,65 | 60 | -3559,1 |
| 90 | -572,887 | 90 | 2237,84 | 90 | 572,887 | 90 | 2309,451 |
| 120 | -3902,44 | 120 | 4162,222 | 120 | 1242,454 | 120 | 5783,06 |
| 150 | -6273,87 | 150 | 2519,003 | 150 | 850,9234 | 150 | 6807,387 |
| 180 | -6845,51 | 180 | 0 | 180 | 0 | 180 | 6845,51 |
| 210 | -6335,19 | 210 | -2543,62 | 210 | -859,239 | 210 | 6873,915 |
| 240 | -4039,25 | 240 | -4308,15 | 240 | -1286,01 | 240 | 5985,812 |
| 270 | -674,263 | 270 | -2633,84 | 270 | -674,263 | 270 | 2718,123 |
| 300 | -584,529 | 300 | 1882,222 | 300 | 416,1696 | 300 | -1937,08 |
| 330 | -3669,07 | 330 | 2864,887 | 330 | 575,7188 | 330 | -4605,75 |
| 360 | -1487,19 | 360 | 0 | 360 | 0 | 360 | -1487,19 |
| 390 | 11753,35 | 390 | 9177,275 | 390 | 1844,237 | 390 | 14753,9 |
| 420 | 2005,509 | 420 | 6457,868 | 420 | 1427,87 | 420 | 6646,088 |
| 450 | -1806,3 | 450 | 7055,84 | 450 | 1806,295 | 450 | 7281,627 |
| 480 | -6456,37 | 480 | 6886,174 | 480 | 2055,574 | 480 | 9567,764 |
| 510 | -9033 | 510 | 3626,813 | 510 | 1225,143 | 510 | 9801,147 |
| 540 | -9155,51 | 540 | 0 | 540 | 0 | 540 | 9155,51 |
| 570 | -6488,47 | 570 | -2605,17 | 570 | -880,029 | 570 | 7040,235 |
| 600 | -4062,06 | 600 | -4332,47 | 600 | -1293,27 | 600 | 6019,604 |
| 630 | -632,023 | 630 | -2468,84 | 630 | -632,023 | 630 | 2547,843 |
| 660 | -1002,61 | 660 | 3228,457 | 660 | 713,8296 | 660 | -3322,55 |
| 690 | -7193,43 | 690 | 5616,79 | 690 | 1128,733 | 690 | -9029,86 |
| 720 | -11354,2 | 720 | 0 | 720 | 0 | 720 | -11354,2 |
Средний крутящий момент
| угол | Крутящий момент | ср. момент |
| 0 | 0 | 0 |
| 30 | -239,1075005 | -71,925252 |
| 60 | -143,5195164 | -234,1036 |
| 90 | 92,87036 | 173,9265 |
| 120 | 172,732223 | 670,601599 |
| 150 | 104,5386361 | 607,040943 |
| 180 | 0 | 0 |
| 210 | -105,5602831 |
|
| 240 | -178,788152 |
|
| 270 | -109,30436 |
|
| 300 | 78,1121964 |
|
| 330 | 118,8927905 |
|
| 360 | 0 |
|
| 390 | 380,8569325 |
|
| 420 | 268,0015386 |
|
| 450 | 292,81736 |
|
| 480 | 285,776231 |
|
| 510 | 150,5127511 |
|
| 540 | 0 |
|
| 570 | -108,1144006 |
|
| 600 | -179,7974735 |
|
| 630 | -102,45686 |
|
| 660 | 133,9809489 |
|
| 690 | 233,096765 |
|
| 720 | 0 |
|
, где Тх – значение тангенциальной силы при данном угле поворота.
Тср.= 163,2 Н∙м, что составляет разницу с ранее
посчитанным моментом (27) 2,45%.
7. Тепловой баланс двигателя
Теплота сгорания израсходованного топлива:
(51)
Эквивалентная эффективная теплота работы двигателя:
(52)
Список литературы
1. Сырямин Ю.Н. Двигатели внутреннего сгорания. Методические указания к выполнению расчетно-графического упражнения. Н., 1998. 13 с.
2. Сергеев В.П. Автотракторный транспорт. М., 1984. 304 с.
3. Колчин А.И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. М., 1971.
4. Орлин А.И. Двигатели внутреннего сгорания. М., 1970. 384 с.
5. СТП СГУПС 01.01–2000. Курсовой и дипломный проекты. Требования к оформлению. 41 с.
Похожие работы
... цилиндров и примерно такую же среднюю скорость поршня,что и проектируемый двигатель. В нашем случае прототипом является двигатель ЗИЛ-130. Его характеристики: Определяем положение точек : Динамический расчёт Выбор масштабов: Давления Угол поворота коленвала Ход поршня Диаграмма удельных сил инерции Pj возвратно-поступательных движущехся масс КШМ ...
... нитросоединений может привести к обгоранию клапанов и электродов запальных свечей, поломкам деталей кривошипно-шатунного механизма. После работы на топливе, содержащем нитроприсадки, двигатель требует незамедлительной промывки. В качестве смазок гоночных двигателей внутреннего сгорания наибольшее применение имеют касторовое масло и комбинированные смазки на его основе. Такие масла обладают очень ...
Расчёт рабочего цикла двигателя внутреннего сгорания автотракторного типа с помощью персональной ЭВМ
... решают численными методами с помощью ЭВМ. Для этого составляют алгоритм и программу расчётов. Список литературы 1. Методические указания к курсовой работе “Расчёт рабочего цикла двигателя внутреннего сгорания автотракторного типа с помощью персональной ЭВМ”/ Сост. Я.А. Егоров. Запорожье: ЗМИ, 1992.−31с. 2. Колчин А.И., Демидов В.П. Расчёт автомобильных и тракторных двигателей.−М.: ...
... любом месте. Это обусловило широкое применение Двигателей внутреннего сгорания на транспортных средствах (автомобилях, строительно-дорожных машинах, самоходной военной технике и т. п.). Совершенствование Двигателей внутреннего сгорания идёт по пути повышения их мощности, надёжности и долговечности, уменьшения массы и габаритов, создания новых конструкций . Можно наметить также такие тенденции в ...
0 комментариев