Тепловой и динамический расчет двигателя

Размещено на http://allbest.ru

Тепловой и динамический расчет двигателя

Аннотация

Пояснительная записка содержит страниц, в том числе таблицы, источника использованной литературы.

В данном проекте изложен процесс освоения теплового и динамического расчета двигателя внутреннего сгорания. Выработка умения составлять текстовую часть конструкторской документации; закрепление и углубление знаний, полученных в процессе изучения общетехнических дисциплин.

Исходные данные:

Назначение двигателя - тракторный

Тип двигателя - дизельный без наддува

Тактность двигателя - четырехтактный

Номинальная эффективная мощность двигателя, N_е = 70 кВт

Номинальная частота вращения коленчатого вала-2100 об/мин

Число цилиндров - 4

Расположение цилиндров - рядное

Введение

Прогресс в автомобильной и тракторной промышленности, дальнейшее увеличение грузооборота автомобильного транспорта, значительное расширение тракторного парка в сельском хозяйстве предусматривает не только количественный рост автотракторного парка, но и значительное улучшение использования имеющихся автомобилей и тракторов, повышение культуры их эксплуатации, увеличение межремонтных сроков.

В области развития и совершенствования автомобильных и тракторных двигателей основными задачами на современном этапе являются: расширение использования дизелей, снижение топливной экономичности и удельной массы двигателей, стоимости их производства и эксплуатации. Значительно больше внимания уделяется использованию электронно - вычислительных машин пи расчетах и испытаниях двигателей. Намечаются пути использования вычислительной техники непосредственно в конструкции двигателей и в первую очередь в конструкции дизелей.

Выполнение этих задач требует от специалистов, связанных с производством и эксплуатацией автомобильных и тракторных двигателей, глубоких знаний теории, конструкции и расчета двигателей внутреннего сгорания.

Применение двигателей внутреннего сгорания во всех областях народного хозяйства и в самых различных условиях способствует разнообразию конструктивных форм и масштабов их производства. В соответствии с этими особенностями двигателестроения весьма различны и применяемые материалы и технология производства двигателей. Однако только наиболее простые и тяжелые тихоходные стационарные и судовые двигатели, выпускаемые относительно малыми сериями, выполняются в основном в пределах 3 - го класса точности с применением рядовых материалов. В крупносерийном производстве, особенно двигателей специального назначения, применяются качественные материалы с обработкой ряда деталей даже по 1 - му классу точности. Массовое производство транспортных быстроходных двигателей также требует высокой культуры производства (не ниже 2 - го класса точности).

Общие направления двигателестроения - повышение быстроходности, увеличение напряженности, связанное со снижением веса - естественно выдвигают все более высокие требования как к качеству материалов, так и к технологии производства, что является стимулом их дальнейшего улучшения.

Таким образом, интенсивно развивающееся двигателестроение относится к группе производств машин высокой точности, что и определяет прогрессивный характер данной отрасли.

Исходным материалом для проектирования новой машины служит проектное задание, содержащее технические требования, которым должны удовлетворять основные показатели работы новой машины.

Общие требования, которые предъявляются при создании нового двигателя заданной мощности и числа оборотов, сводятся к обеспечению наименьшего веса и габаритов, наибольшей экономичности, наибольшей надежности и увеличения срока службы, наибольшей простоты конструкции и дешевизны производства и эксплуатации, безопасности и удобства обслуживания.

Одновременное удовлетворение этих требований представляет значительные трудности, так как отдельные требования находятся в некотором противоречии между собой.

Так, например, необходимость достижения минимального веса не всегда увязывается с требованием наибольшей экономичности вследствие того, что максимальная мощность двигателя с внешним смесеобразованием получается при несовершенном сгорании топлива. Необходимость получения минимального веса не увязывается и с требованием наибольшего сока службы, так как высоконапряженные двигатели с малым удельным весом естественно подвержены большему износу.

Для создания легкого двигателя необходимо применять качественные материалы и обеспечит высокую точность изготовления, что приводит к удорожанию производства и эксплуатации. Требование повышения экономичности, кроме того, связано с проблемой снабжения топливом. Так, например, для карбюраторного двигателя удовлетворение этого требования определяется в основном повышением степени сжатия и, соответственно, применением топлива с более высоким октановым числом. Вопрос об экономичности двигателя следует рассматривать не только в отношении величины удельного расхода топлива, но также с учетом ресурсов данного топлива, возможностей и трудностей его производства. Высокая ценность топлив, применяемых в двигателях внутреннего сгорания, определяет необходимость тщательного выбора наиболее рационального топлива, а в некоторых случаях перед конструктором встает вопрос создания двигателя, который мог бы работать, например, на жидких топливах различных сортов или даже, при условии смены некоторых деталей, работать на газообразном топливе вместо жидкого (конвертивные двигатели).

Следует отметить, что массовый характер производства двигателей для наземного транспорта обеспечивает их относительную дешевизну даже при необходимой сложности конструкции, применении качественных материалов и высокой точности обработки деталей.

1. Тепловой расчет двигателя на номинальном режиме работы

1.1 Расчет процессов газообмена

Так как по заданию двигатель работает без наддува, то в качестве исходного заряда на впуске принимается давление и температура окружающей среды, ⁰К, МПа:

Определим плотность заряда на впуске, с_к, кг/м³:

,

где: R - газовая постоянная;

Определим давление остаточных газов, p_rн, МПа:

В соответствии с заданием принимаем температуру остаточных газов равной, Т_r, К:

Определим температуру подогрева свежего заряда, ДТ_н, К:

Определим давление рабочего тела в конце впуска, р_а, МПа:

,

где: Др_а - потери давления во впускной системе;

Определим потери давления во впускной системе, Др_а, МПа:

,

где: в - коэффициент затухания скорости движения заряда в рассматриваемом сечении цилиндра;

о_вп - коэффициент сопротивления впускной системы;

щ_вп - средняя за процесс впуска скорость движения смеси в наименьем сечении впускной системы, м/с;

с_к - плотность заряда на впуске, кг/м³;

Определим коэффициент остаточных газов, г_r:

,

где: е - степень сжатия;

ц_доз - коэффициент дозарядки;

На номинальном режиме работы величина г_r для дизелей должна находиться в пределах 0,02…0,05.

Определим температуру в конце впуска, Т_а, К:

Величина Т_а согласно статистическим данным при работе дизеля без наддува на номинальном режиме работы должна быть в пределах 330 - 400 К.

Определим коэффициент наполнения, з_v:

Значение коэффициента наполнения з_v при работе дизеля без наддува на номинальном режиме находится в пределах 0,82 - 0,92.

1.2 Расчет процесса сжатия

Определим давление в конце процесса сжатия, р_с, МПа:

,

где: п₁ - показатель политропы сжатия;

Определим температуру в конце процесса сжатия, Т_с, К:



1.3 Расчет процесса сгорания

1.3.1 Термохимический расчет процесса сгорания

Определим количество воздуха, теоретически необходимое для полного сгорания 1 кг жидкого топлива, в массовых единицах, l_o, кг_{воздуха}/кг_{топлива}:

Определим количество воздуха, теоретически необходимое для полного сгорания 1 кг жидкого топлива, в объемных единицах, L_o, кмоль/кг_{топлива}:

Определим количество заряда, находящегося в цилиндре в конце сжатия, М_с, кмоль/кг:

,

где: М₁ - количество свежего заряда, находящегося в цилиндре, кмоль/кг;

М_r - количество остаточных газов в цилиндре, кмоль/кг;

Определим количество свежего заряда, находящегося в цилиндре, М₁, кмоль/кг:

,

где: б - коэффициент избытка воздуха;

Определим количество остаточных газов в цилиндре, М_r, кмоль/кг:

Определим количество заряда, находящегося в цилиндре к концу процесса сгорания, M_z, кмоль/кг:

,

где: М₂ - количество продуктов сгорания, образующихся при сгорании 1 кг жидкого топлива, кмоль/кг;

Определим количество продуктов сгорания, образующихся при сгорании 1 кг жидкого топлива, М₂, кмоль/кг:



Определим химический коэффициент молекулярного изменения, м_д:

1.3.2 Термодинамический расчет процесса сгорания

Определим теплоемкость заряда в зависимости от температуры конца сжатия, м_cvс, кДж/(кмоль·К):

Определим теплоемкость продуктов сгорания, м_cvz, кДж/(кмоль·К):

,

где: Т_z - температура продуктов сгорания;

Определим потери теплоты из - за химической неполноты сгорания богатых смесей, ДQ_н, кДж/кг:



Определим температуру в конце процесса сгорания, Т_z, К:

,

где: a, b, c - коэффициенты;

Определим коэффициент а:

Определим коэффициент b:

Определим коэффициент с:

,

где: о - коэффициент использования теплоты;

Q_н - низшая теплота сгорания топлива;

л - степень повышения давления;

Определим давление газов в конце сгорания, р_z, МПа:

Определим степень предварительного расширения, с:

1.4 Расчет процесса расширения

Определим степень последующего расширения, д:



Определим давление в конце процесса расширения, p_b, МПа:

,

где

Определим значение температуры в конце процесса расширения, Т_b, К:

Осуществим проверку ранее принятий температуры остаточных газов, T_r:

Определим величину погрешности, ДТ_r, %:



Расчетное значение температуры отличается от выбранного менее чем на 5%, следовательно значения Т_r и р_r выбраны верно.

1.5 Расчет показателей рабочего цикла двигателя

1.5.1 Индикаторные показатели цикла

Определим среднее индикаторное давление цикла, p_i, МПа:

,

где: м_п - коэффициент полноты индикаторной диаграммы;

Определим индикаторный КПД, з_i:

Определим удельный индикаторный расход топлива, g_i, г/(кВт·ч):



1.5.2 Эффективные показатели цикла

Определим среднюю скорость поршня, х_ср, м/с:

,

где: S - ход поршня, мм;

п - число оборотов вала двигателя;

Определим величину р_м, МПа:

Определим среднее эффективное давление, р_е, МПа:

Определим механический КПД, з_м:



Определим эффективный КПД, з_е:

Определим удельный эффективный расход топлива, g_e, г/(кВт·ч):

1.5.3 Основные размеры двигателя

Определим рабочий объем цилиндра, V_h, л:

,

где: ф - тактность;

i - число цилиндров;

N_e - эффективная мощность, кВт;

Определим диаметр цилиндра, D, мм:

,

где: ш - отношение хода поршня к диаметру цилиндра;

Принимаем диаметр цилиндра равным D = 130 мм.

Определим ход поршня, S, мм:

Определим уточненное значение средней скорости, х_сру, м/с:

Определим рабочий объем цилиндра, V_h, л:

Определим эффективную мощность двигателя, N_е, кВт:

Определим эффективный крутящий момент, М_е, Н·м:

Определим часовой расход топлива, G_Т, кг/ч:

1.6 Построение индикаторной диаграммы

1.6.1 Выбор масштабов

Индикаторная диаграмма строится для номинального режима работы двигателя на основании данных, полученных в тепловом расчете. При этом по оси ординат откладывается давление в абсолютных единицах (МПа), а по оси абсцисс - объем (л).

Определим масштаб по оси абсцисс для хода поршня, М_S, мм_х/мм_д:

Определим масштаб давления, М_р, МПа/мм:

1.6.2 Характерные линии и точки

Определим объем камеры сгорания, V_c, л:



Определим отрезок, характеризующий объем камеры сгорания, S_c, мм:

Определим отрезок, характеризующий объем камеры сгорания с учетом принятого масштаба, ОА, мм:

Определим ход поршня с учетом масштаба, АВ, мм:

Определим отрезок, эквивалентный объему цилиндра после предварительного расширения, zz^/, мм:

Определим отрезок А_r, мм:



Определим отрезок А_с, мм:

Определим отрезок А_z, мм:

Определим отрезок В_а, мм:

Определим отрезок В_b, мм:



1.6.3 Построение политроп сжатия и расширения

При построении политроп сжатия и расширения вычисляется ряд точек для промежуточных объемов (положений поршня), расположенных между V_c и V_a по уравнению политропы:

Для политропы сжатия:

,

где: р_х -давление в искомой точке процесса сжатия;

V_x - объем в искомой точке процесса сжатия;

Отношение изменяется в пределах от е до 1.

С учетом масштаба, р_хс, мм:



Определим исходное давление, р_хс, МПа:

Остальные расчеты аналогичны. Результаты сводим в таблицу 1.

Для политропы расширения:

,

где: р_х -давление в искомой точке процесса расширения;

V_x - объем в искомой точке процесса расширения;

Отношение изменяется в пределах от 1 до д.

С учетом масштаба, р_хс, мм:

Определим исходное давление, р_хс, МПа:



Остальные расчеты аналогичны. Результаты сводим в таблицу 1.

Таблица 1 - Построение политроп сжатия и расширения

№ точ.	Политропа сжатия	Политропа расширения
	ОХ, мм	ОВ/ОХ	рхс, мм	рхс, МПа	ОХ1, мм	ОВ/ОХ1	рхс, мм	рхс, МПа
0	7,8	21	117,9	5,895	11,8872	13,78	156	7,801
1	15,6	10,5	45,6	2,281	19,48284	8,41	86,2	4,312
2	23,4	7	26,2	1,309	27,07848	6,05	58,1	2,905
3	39	4,2	13	0,65	42,26976	3,88	34	1,702
4	54,6	3	8,2	0,41	57,46104	2,85	23,6	1,178
5	70,2	2,33	5,8	0,291	72,65232	2,25	17,8	0,889
6	85,8	1,91	4,4	0,221	87,8436	1,86	14,2	0,708
7	101,4	1,62	3,5	0,176	103,0349	1,59	11,7	0,584
8	117	1,4	2,9	0,144	118,2262	1,39	9,9	0,495
9	132,6	1,24	2,4	0,122	133,4174	1,23	8,6	0,429
10	148,2	1,11	2,1	0,104	148,6087	1,1	7,5	0,377
11	163,8	1	1,8	0,091	163,8	1	6,7	0,335

1.6.4 Скругления индикаторной диаграммы

Индикаторная диаграмма действительного цикла отличается от теоретической более плавным характером изменения давления.

Скругляются следующие участки индикаторной диаграммы:

- участок в конце процесса сжатия с определением положения точки с^/, соответствующей началу фазы видимого сгорания, и точки с^//, соответствующей действительному значению давления в момент достижения поршнем ВМТ;

- участок в начале процесса расширения с определением положения точки z_д, соответствующей моменту достижения действительного максимального давления р_zд после прохождения поршнем ВМТ;

- участок в конце процесса расширения, вид которого зависит от фаз газораспределения.

2. Кинематика и динамика КШМ

2.1 Расчет кинематических параметров КШМ

2.1.1 Перемещение поршня

Определим перемещение поршня в зависимости от угла поворота коленчатого вала двигателя с центральным кривошипно - шатунным механизмом, S_x, мм:

,

где: ц - угол поворота кривошипа, отсчитываемый от оси цилиндра;

л - отношение радиуса кривошипа к длине шатуна;

R - радиус кривошипа;

Остальные расчеты аналогичны. Результаты сводим в таблицу 2.

2.1.2 Скорость поршня

Определим скорость поршня, в зависимости от угла поворота коленчатого вала двигателя с центральным кривошипно - шатунным механизмом, х_x, м/сек:

,

где: щ - угловая скорость кривошипа, рад/сек;

Остальные расчеты аналогичны. Результаты сводим в таблицу 2.

Определим среднюю скорость поршня, х_ср, м/с:

Определим максимальную скорость поршня, х_мах, м/с:

Определим отношения скоростей, Д:

2.1.3 Ускорение поршня

Определим ускорение поршня при постоянной частоте вращения коленчатого вала двигателя, j_п, м/с²:

Определим максимальное значение ускорения поршня, j_max, м/с²:

Остальные расчеты аналогичны. Результаты сводим в таблицу 2.

Определим минимальное значение ускорения поршня, j_min, м/с²:

Таблица 2 - Расчет кинематических параметров КШМ

ц, град	S, мм	х, м/с	j, м/с2
0	0,00	0,00	3524,85
10	1,11	2,78	3436,51
20	4,37	5,41	3178,38
30	9,63	7,78	2770,38
40	16,63	9,78	2243,42
50	25,04	11,32	1636,21
60	34,49	12,37	991,36
70	44,55	12,90	351,18
80	54,84	12,94	-246,37
90	64,98	12,53	-771,06
100	74,64	11,74	-1202,75
110	83,54	10,65	-1532,52
120	91,49	9,33	-1762,42
130	98,32	7,87	-1903,99
140	103,96	6,33	-1975,63
150	108,36	4,75	-1999,32
160	111,50	3,16	-1997,05
170	113,37	1,58	-1987,39
180	114,00	0,00	-1982,73
190	113,37	-1,58	-1987,39
200	111,50	-3,16	-1997,05
210	108,36	-4,75	-1999,32
220	103,96	-6,33	-1975,63
230	98,32	-7,87	-1903,99
240	91,48	-9,33	-1762,42
250	83,54	-10,65	-1532,52
260	74,64	-11,74	-1202,75
270	64,98	-12,53	-771,06
280	54,84	-12,94	-246,37
290	44,55	-12,90	351,18
300	34,48	-12,37	991,36
310	25,04	-11,32	1636,21
320	16,63	-9,78	2243,42
330	9,63	-7,78	2770,38
340	4,37	-5,41	3178,38
350	1,11	-2,78	3436,51
360	0,00	0,00	3524,85

2.2 Динамический расчет кривошипно - шатунного механизма

2.2.1 Силы давления газов

Силы давления газов определяются для каждого угла поворота коленчатого вала по свернутой индикаторной диаграмме путем перестроения её в развернутую по методу профессора Ф.А. Брикса.

Определим поправку Брикса в масштабе, Д_Б :



На свернутой индикаторной диаграмме для определения положения кривошипа коленчатого вала определяется длина отрезка от линии атмосферного давления до линии рассматриваемого процесса (впуска, сжатия, расширения, выпуска), а затем отрезок переносится на развернутую диаграмму и откладывается на вертикали соответствующего угла поворота коленчатого вала. Полученные точки индикаторной диаграммы соединяются сплошной линией.

По развернутой индикаторной диаграмме через каждые 10⁰ угла поворота кривошипа определяются значения р_Г, которые заносят во вторую графу сводной таблицы динамического расчета КШМ.

Определим площадь поршня, F_П, м:

2.2.2 Приведение масс частей кривошипно - шатунного механизма

Определим величину массы, совершающей возвратно - поступательные движения, m_j, кг:

,

где, т_П - масса поршня, кг;

т_ШП - масса шатунной группы, сосредоточенной на оси поршневого пальца;

,

где: т_Ш - масса шатунной группы, кг;

Определим величину массы, совершающей вращательное движения, m_r, кг:

,

где, т_К - неуравновешенная масса коленчатого вала, кг;

т_ШК - масса шатунной группы, сосредоточенной на оси кривошипа;

,

2.2.3 Силы инерции

Определим удельную силу инерции в зависимости от угла поворота коленчатого вала, р_j, МПа:



Остальные расчеты аналогичны. Результаты сводим в таблицу 3.

2.2.4 Суммарные силы, действующие в кривошипно - шатунном механизме

Определим удельную суммарную силу, сосредоточенную на оси поршневого пальца, р, МПа:

Остальные расчеты аналогичны. Результаты сводим в таблицу 3.

Определим удельную нормальную силу, действующую на стенки цилиндра, p_N, МПа:

,

где: в - угол поворота шатуна относительно оси цилиндра;

Остальные расчеты аналогичны. Результаты сводим в таблицу 3.

Определим удельную силу, действующую по оси шатуна, p_S, МПа:



Остальные расчеты аналогичны. Результаты сводим в таблицу 3.

Определим удельную радиальную силу, направленную по радиусу кривошипа, р_К, МПа:

Остальные расчеты аналогичны. Результаты сводим в таблицу 3.

Определим тангенциальную силу, р_Т, МПа:

Остальные расчеты аналогичны. Результаты сводим в таблицу 3.

Определим крутящий момент одного цилиндра, М_крц, Н·м:

,

где: Т - тангенциальная сила;



Остальные расчеты аналогичны. Результаты сводим в таблицу 3.

Таблица 3 - Динамический расчет КШМ двигателя

ц, град	рГ, МПа	рj, МПа	р, МПа	pN, МПа	рS, МПа	рK, МПа	рT, МПа	Мкрц, Н·м
0	-0,11	-11,38	-11,49	0	-11,49	-11,49	-11,38	0,00
10	-0,12	-11,09	-11,21	-0,55	-11,23	-10,95	-11,09	-93,99
20	-0,14	-10,26	-10,4	-1	-10,45	-9,43	-10,26	-170,11
30	-0,17	-8,94	-9,11	-1,29	-9,2	-7,25	-8,94	-214,56
40	-0,21	-7,24	-7,45	-1,36	-7,58	-4,83	-7,24	-220,69
50	-0,25	-5,28	-5,53	-1,21	-5,66	-2,62	-5,28	-189,83
60	-0,3	-3,2	-3,5	-0,87	-3,61	-0,99	-3,2	-131,21
70	-0,3	-1,13	-1,43	-0,39	-1,49	-0,12	-0,3	-56,02
80	-0,3	0,8	0,5	0,14	0,52	-0,05	-0,3	19,38
90	-0,3	2,49	2,19	0,64	2,28	-0,64	-0,3	82,80
100	-0,3	3,88	3,58	1,03	3,73	-1,63	-0,3	126,70
110	-0,3	4,95	4,65	1,27	4,82	-2,78	-0,3	148,78
120	-0,3	5,69	5,39	1,35	5,55	-3,86	-0,3	151,06
130	-0,3	6,15	5,85	1,28	5,99	-4,74	-0,3	138,18
140	-0,3	6,38	6,08	1,11	6,18	-5,37	-0,3	115,55
150	-0,3	6,45	6,15	0,87	6,21	-5,76	-0,3	87,88
160	-0,3	6,45	6,15	0,59	6,17	-5,98	-0,3	58,50
170	-0,3	6,41	6,11	0,3	6,12	-6,07	-0,3	29,08
180	-0,3	6,4	6,1	0	6,1	-6,1	-0,3	0,00
190	-0,28	6,41	6,13	-0,3	6,14	-6,09	-0,28	-29,17
200	-0,23	6,45	6,22	-0,6	6,24	-6,05	-0,23	-59,17
210	-0,15	6,45	6,3	-0,89	6,37	-5,9	-0,15	-90,03
220	-0,06	6,38	6,32	-1,16	6,42	-5,58	-0,06	-120,11
230	0,08	6,15	6,23	-1,37	6,37	-5,05	0,08	-147,17
240	0,3	5,69	5,99	-1,5	6,17	-4,29	0,3	-167,88
250	0,63	4,95	5,58	-1,52	5,78	-3,34	0,63	-178,56
260	0,99	3,88	4,87	-1,4	5,07	-2,22	0,99	-172,33
270	1,88	2,49	4,37	-1,27	4,55	-1,27	1,88	-165,27
280	2,81	0,8	3,61	-1,03	3,75	-0,39	2,81	-141,10
290	3,73	-1,13	2,6	-0,71	2,69	0,22	3,73	-101,46
300	5,66	-3,2	2,46	-0,61	2,54	0,7	5,66	-92,22
310	9,02	-5,28	3,74	-0,82	3,83	1,77	9,02	-128,30
320	15,59	-7,24	8,35	-1,53	8,49	5,41	15,59	-247,27
330	26,26	-8,94	17,32	-2,45	17,49	13,77	26,26	-407,77
340	49,19	-10,26	38,93	-3,75	39,11	35,3	49,19	-636,83
350	78,72	-11,09	67,63	-3,29	67,71	66,03	78,72	-566,88
360	110,3	-11,38	98,92	0	98,92	98,92	110,3	0,00
370	187,89	-11,09	176,8	8,61	177,01	172,62	187,89	1481,98
380	112,77	-10,26	102,51	9,86	102,98	92,96	112,77	1676,88
390	69,86	-8,94	60,92	8,61	61,52	48,45	69,86	1434,40
400	45,15	-7,24	37,91	6,94	38,54	24,58	45,15	1122,78
410	30,16	-5,28	24,88	5,46	25,47	11,81	30,16	853,79
420	21,29	-3,2	18,09	4,52	18,65	5,13	21,29	678,16
430	15,89	-1,13	14,76	4,02	15,3	1,27	15,89	576,62
440	12,35	0,8	13,15	3,77	13,68	-1,43	12,35	514,48
450	9,87	2,49	12,36	3,6	12,87	-3,6	9,87	467,52
460	8,18	3,88	12,06	3,46	12,55	-5,5	8,18	426,64
470	6,94	4,95	11,89	3,24	12,32	-7,11	6,94	380,60
480	6,1	5,69	11,79	2,95	12,15	-8,45	6,1	330,47
490	5,19	6,15	11,34	2,49	11,61	-9,19	5,19	267,96
500	4,25	6,38	10,63	1,94	10,8	-9,39	4,25	202,06
510	3,36	6,45	9,81	1,39	9,91	-9,19	3,36	140,16
520	2,52	6,45	8,97	0,86	9,01	-8,72	2,52	85,34
530	1,76	6,41	8,17	0,4	8,18	-8,12	1,76	38,87
540	1,21	6,4	7,61	0	7,61	-7,61	1,21	0,00
550	0,8	6,41	7,21	-0,35	7,22	-7,17	0,8	-34,31
560	0,3	6,45	6,75	-0,65	6,78	-6,56	0,3	-64,21
570	0	6,45	6,45	-0,91	6,52	-6,05	0	-92,17
580	-0,06	6,38	6,32	-1,16	6,42	-5,58	-0,06	-120,11
590	-0,06	6,15	6,09	-1,34	6,23	-4,94	-0,06	-143,86
600	-0,06	5,69	5,63	-1,41	5,8	-4,03	-0,06	-157,79
610	-0,06	4,95	4,89	-1,33	5,07	-2,92	-0,06	-156,47
620	-0,06	3,88	3,82	-1,1	3,98	-1,74	-0,06	-135,19
630	-0,06	2,49	2,43	-0,71	2,53	-0,71	-0,06	-91,88
640	-0,06	0,8	0,74	-0,21	0,76	-0,08	-0,06	-28,78
650	0,16	-1,13	-0,98	0,27	-1,01	-0,08	0,16	38,12
660	-0,06	-3,2	-3,26	0,81	-3,36	-0,92	-0,06	122,21
670	-0,06	-5,28	-5,34	1,17	-5,47	-2,53	-0,06	183,31
680	-0,06	-7,24	-7,3	1,34	-7,42	-4,73	-0,06	216,25
690	-0,06	-8,94	-9	1,27	-9,09	-7,16	-0,06	211,97
700	-0,06	-10,26	-10,32	0,99	-10,37	-9,36	-0,06	168,80
710	-0,06	-11,09	-11,15	0,54	-11,17	-10,89	-0,06	93,48
720	-0,06	-11,38	-11,44	0	-11,44	-11,44	-0,06	0,00

2.2.5 Диаграмма суммарного крутящего момента

Величина и характер крутящих моментов по углу ПКВ для всех цилиндров двигателя одинаковы, поэтому для определения суммарного крутящего момента достаточно иметь кривую крутящего момента одного цилиндра. При построении кривой суммарного крутящего момента М_кр многоцилиндрового двигателя суммируют кривые моментов каждого цилиндра, сдвигая одну кривую относительно другой на угловой интервал И, соответствующий интервалу между рабочими ходами в отдельных цилиндрах.

Определим угловой интервал И:

,

где: i - число цилиндров двигателя;

Определим крутящий момент двигателя на номинальном режиме работы, М_кр, Н·м:

Таблица 4 - Расчет крутящего момента двигателя

	Цилиндры
? о,	Первый цилиндр	Второй цилиндр	Третий цилиндр	Четвертый цилиндр	МКР. ,
град	? о,кри-	МКР.Ц.	? о,кри-	МКР.Ц.	? о,кри-	МКР.Ц.	? о,кри-	МКР.Ц.
	вошипа	Н.м	мм	вошипа	Н.м	мм	Вошипа	Н.м	Мм	вошипа	Н.м	мм	Н.м	Мм
0	0	0	0	180	0	0	360	0	0	540	0	0	0	0
10	10	-152,7	-7,2713	190	-51,11	-2,4338	370	833,484	39,6897	550	-58,495	-2,7855	571,182	27,1991
20	20	-276,76	-13,179	200	-103,19	-4,9138	380	1330,23	63,3443	560	-112,25	-5,3453	838,03	39,9062
30	30	-350	-16,667	210	-155,84	-7,421	390	1238,1	58,9571	570	-164,73	-7,8442	567,533	27,0254
40	40	-361,42	-17,21	220	-206,27	-9,8223	400	975,883	46,4706	580	-213,08	-10,146	195,121	9,29148
50	50	-313,06	-14,908	230	-248,29	-11,823	410	753,572	35,8844	590	-252,32	-12,015	-60,1	-2,8619
60	60	-218,57	-10,408	240	-274,43	-13,068	420	632,172	30,1034	600	-273,86	-13,041	-134,68	-6,4134
70	70	-98,978	-4,7133	250	-278,43	-13,259	430	577,194	27,4854	610	-269,35	-12,826	-69,563	-3,3125
80	80	22,8168	1,08651	260	-256,03	-12,192	440	559,316	26,6341	620	-232	-11,048	94,1058	4,48123
90	90	127,313	6,06252	270	-205,72	-9,7964	450	551,937	26,2827	630	-159,36	-7,5887	314,164	14,9602
100	100	201,91	9,61476	280	-135,36	-6,4455	460	537,074	25,575	640	-55,853	-2,6597	547,775	26,0845
110	110	241,993	11,5235	290	-61,335	-2,9207	470	506,484	24,1183	650	66,1	3,14762	753,242	35,8687
120	120	249,803	11,8954	300	-2,0326	-0,0968	480	456,29	21,7281	660	187,111	8,91005	891,171	42,4367
130	130	231,951	11,0453	310	9,88563	0,47074	490	390,279	18,5847	670	284,325	13,5393	916,441	43,64
140	140	196,637	9,36367	320	-60,374	-2,875	500	313,25	14,9167	680	336,655	16,0312	786,168	37,4366
150	150	151,397	7,20938	330	-187,98	-8,9514	510	226,444	10,783	690	330,334	15,7302	520,195	24,7712
160	160	101,768	4,8461	340	-332,89	-15,852	520	143,724	6,844	700	263,11	12,529	175,708	8,36705
170	170	50,9122	2,42439	350	-311,66	-14,841	530	68,0798	3,2419	710	145,706	6,93838	-46,964	-2,2364
180	180	0	0	360	0	0	540	0	0	720	0	0	0	0

Заключение

Результатом выполнения курсового проекта стало закрепление и конкретизация знаний по специальности, умение выполнять тепловой и динамический расчет двигателя внутреннего сгорания.

Проведя необходимый расчет, можно сделать вывод, что данный двигатель внутреннего сгорания полностью подходит для использования его в реальности.

Список использованных источников

двигатель кривошипный шатунный

1) Колчин А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. пособие для вузов. - 2 - е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. школа, 1980. - 400 с., ил.

2) Двигатели внутреннего сгорания. Том II. Конструкция и расчет. Под ред. проф. А.С. Орлина изд. 2 - е доп. и перераб. Государственное научно - техническое издательство машиностроительной литературы. Москва 1957 г.

3) Учебное пособие по курсовому проектированию тракторов и автомобилей. Часть 1. Методика выполнения теплового и динамического расчетов двигателей. Оренбург 2006 г.

Размещено на Allbest.ru