Тепловой и динамический расчет двигателя

Выбор топлива, определение его теплоты сгорания. Определение размеров цилиндра и параметров двигателя, построение индикаторной диаграммы. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя.

Рубрика Транспорт
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 27.03.2011
Размер файла 434,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Тепловой расчет двигателя

1.1 Выбор топлива, определение его теплоты сгорания

1.2 Определение параметров рабочего тела

1.3 Определение параметров окружающей среды и остаточных газов

1.4 Расчет параметров процесса впуска

1.5 Расчет параметров процесса сжатия

1.6 Расчет параметров процесса сгорания

1.7 Расчет параметров процесса расширения и выпуска

1.8 Определение индикаторных показателей двигателя

1.9 Определение эффективных показателей двигателя

1.10 Определение основных размеров цилиндра и параметров двигателя

1.11 Построение индикаторной диаграммы

2. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя

3. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма

3.1 Расчет сил давления газов

3.2 Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма

3.3 Расчет сил инерции

3.4 Расчет суммарных сил, действующих в КШМ

3.5 Расчет сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала

3.6 Построение графиков сил, действующих в КШМ

3.7 Построение диаграммы износа шатунной шейки

3.8 Построение графика суммарного крутящего момента двигателя

1. Тепловой расчет двигателя

1.1 Выбор топлива, определение его теплоты сгорания

Для бензинового двигателя в соответствии с заданной степенью сжатия определяем октановое число топлива, согласно которому производим выбор марки бензина.

Задана степень сжатия: .

Получили октановое число в пределах: ..

Выбираем следующую марку бензина: «Регулятор-92»(АИ-92).

Низшая теплота сгорания жидкого топлива:

(1)

где С, Н, О - массовые доли углерода, водорода и кислорода в 1 кг топлива.

1.2 Определение параметров рабочего тела

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания одного килограмма жидкого топлива:

(2)

где , - теоретически необходимое количество воздуха для сгорания одного килограмма жидкого топлива в и соответственно.

Количество свежего заряда:

(3)

где - коэффициент избытка воздуха;

- средняя молярная масса бензина.

Количество отдельных компонентов продуктов сгорания жидкого топлива :

углекислого газа:

; (4)

водяного пара:

; (5)

кислорода:

; (6)

азота:

(7)

Общее количество продуктов сгорания жидкого топлива:

(8)

1.3 Определение параметров окружающей среды и остаточных газов

При работе двигателя без наддува давление и температура окружающей среды:

.

Давление остаточных газов:

.

Температура остаточных газов:

.

1.4 Расчет параметров процесса впуска

Основными параметрами, характеризующими процесс впуска, являются: давление и температура заряда в конце впуска - начале сжатия, коэффициент остаточных газов , коэффициент наполнения .

Давление газов в цилиндре , МПа:

, (9)

где - потери давления за счет сопротивления впускной системы и затухания скорости движения заряда в цилиндре, МПа.

Величина с учетом некоторых допущений определяется из уравнения Бернулли:

, (10)

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

- коэффициент сопротивления впускной системы, отнесенный к наиболее узкому ее сечению;

- средняя скорость движения заряда в наименьшем сечении впускной системы (как правило, в клапане или продувочных окнах), ;

- плотность заряда на впуске, .

По опытным данным в современных автомобильных двигателях на номинальном режиме:

;

.

Принимаем:

;

.

Плотность заряда на впуске:

, (11)

где - удельная газовая постоянная воздуха.

Определим :

. (12)

Тогда :

. (13)

Коэффициент остаточных газов :

, (14)

где - температура подогрева свежего заряда при его контакте со стенками впускного трубопровода и цилиндра;

- степень сжатия.

Температура подогрева свежего заряда принимаем в зависимости от типа двигателя:

для бензиновых двигателей:

.

Тогда :

. (15)

Температура заряда в конце процесса впуска:

. (16)

Коэффициент наполнения без учета продувки и дозарядки четырехтактного двигателя:

(17)

1.5 Расчет параметров процесса сжатия

Рассматриваемый процесс характеризуется давлением и температурой рабочего тела в конце сжатия, показателем политропы сжатия .

По опытным данным при жидкостном охлаждении величина показателя политропы для бензиновых двигателей:

.

Исходя из выбранного показателя политропы определим давление и температура конца процесса сжатия:

; (18)

. (19)

1.6 Расчет параметров процесса сгорания

Целью расчета процесса сгорания является определение температуры и давления () в конце видимого сгорания.

Температуру определим путем решения уравнения сгорания:

, (20)

где - коэффициент использования теплоты;

- теплота сгорания рабочей смеси, ;

- средняя мольная теплоемкость свежего заряда при постоянном объеме, ;

- средняя мольная теплоемкость продукта сгорания при постоянном объеме, ;

- действительный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси.

По опытным данным значения коэффициента для бензинового двигателя с электронным впрыском:

.

Теплота сгорания рабочей смеси при :

(21)

Средние мольные теплоемкости:

свежего заряда:

(22)

продуктов сгорания:

(23)

Действительный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:

. (24)

Подставим найденные значения в уравнение сгорания и определим :

Величина теоретического давления :

. (25)

Величина теоретического давления :

. (26)

Степень повышения давления :

. (27)

1.7 Расчет параметров процесса расширения и выпуска

При расчете процесса расширения и выпуска необходимо определить давление и температуру рабочего тела в конце расширения, показатель политропы расширения , а также проверить точность выбора величин параметров остаточных газов.

По опытным данным средние значения величины п2 при номинальной нагрузке для бензиновых двигателей:

.

Давление и температура конца процесса расширения:

; (28)

. (29)

Правильность предварительного выбора температуры остаточных газов проверим с помощью выражения:

. (30)

Так как расхождение между принятой и вычисленной по формуле не превышает 10% (6%), то расчет выполнен верно.

1.8 Определение индикаторных показателей двигателя

Индикаторные показатели характеризуют рабочий цикл двигателя. К ним относятся: среднее индикаторное давление , индикаторная мощность , индикаторный КПД , индикаторный удельный расход топлива .

Теоретическое среднее индикаторное давление:

(31)

Действительное среднее индикаторное давление:

, (32)

где - коэффициент полноты диаграммы, который принимается равным для бензиновых двигателей с электронным впрыском:

.

Тогда :

. (33)

Индикаторный КПД двигателей, работающих на жидком топливе:

. (34)

Индикаторный удельный расход жидкого топлива:

. (35)

1.9 Определение эффективных показателей двигателя

Эффективные показатели характеризуют работу двигателя в целом, т.к. кроме тепловых потерь рабочего цикла учитывают потери на преодоление различных механических сопротивлений и на совершение процессов впуска и выпуска.

К эффективным показателям относятся: эффективная мощность , среднее эффективное давление ,эффективный КПД двигателя , эффективный удельный расход топлива .

Потери на преодоление различных сопротивлений оценивают величиной мощности механических потерь или среднего давления механических потерь .

Среднего давление механических потерь :

, (36)

где а, Ь - коэффициенты, значения которых устанавливаются экспериментально.

Принимаем для бензинового двигателя с впрыском:

;

.

Средняя скорость поршня:

, (37)

где S - ход поршня, мм;

п - номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя, .

Тогда :

.

Величина S принимаем равной величине хода поршня двигателя, выбранного в качестве прототипа.

Среднее эффективное давление:

. (38)

Механический КПД:

. (39)

Эффективный КПД двигателя:

. (40)

Эффективный удельный расход жидкого топлива:

. (41)

1.10 Определение основных размеров цилиндра и параметров двигателя

При заданных значениях эффективной мощности () и коэффициента короткоходности (S/D) определим основные конструктивные параметры двигателя (диаметр цилиндра и ход поршня).

Литраж двигателя:

. (42)

где Т - тактность двигателя.

Рабочий объем одного цилиндра:

. (43)

где i - число цилиндров двигателя.

Диаметр цилиндра:

. (44)

Ход поршня:

. (45)

Полученные значения D и S округляем до ближайших целых чисел:

.

По окончательно принятым значениям D и S определим основные параметры двигателя:

литраж двигателя:

; (46)

эффективная мощность:

; (47)

эффективный крутящий момент:

; (48)

часовой расход топлива:

; (49)

средняя скорость поршня:

. (50)

1.11 Построение индикаторной диаграммы

Построение индикаторной диаграммы ДВС производим в координатах р - V (давление - объем) или p-S (давление - ход поршня) на основании данных расчета рабочего процесса.

В начале построения на оси абсцисс откладывается отрезок АВ, соответствующий рабочему объему цилиндра, а по величине равный ходу поршня в масштабе , который в зависимости от величины хода поршня принимаем: .

Отрезок ОА, соответствующий объему камеры сгорания:

. (51)

Масштаб давлений принимаем: .

По данным теплового расчета на диаграмме откладываем в выбранном масштабе величины давлений в характерных точках: .

Построение политроп сжатия и расширения осуществляем графическим методом.

При построении из начала координат проводим луч ОС под произвольным углом а к оси абсцисс (), а также лучи OD и ОЕ под определенными углами и к оси ординат, равными:

; (52)

. (53)

Политропу расширения строим с помощью лучей ОС и ОЕ, начиная из точки z, а политропу сжатия строим с помощью лучей ОС и OD, начиная с точки с.

На заключительном этапе построения наносим линии впуска и выпуска, а также производим скругления с учетом фаз газораспределения, опережения зажигания (впрыска), скорости нарастания давления в процессе сгорания. Для этого на диаграмме отмечаем положение следующих характерных точек: .

Давление в конце такта сжатия:

. (54)

Для нанесения этих точек характерных точек на диаграмму установим взаимосвязь между углом поворота коленчатого вала и перемещением поршня. Применим для этого метод Брикса. Под индикаторной диаграммой строим вспомогательную полуокружность радиусом , равным половине хода поршня. Далее от центра полуокружности (точка ) в сторону н.м.т. откладываем поправку Брикса:

. (55)

где - для автомобильных двигателей:

.

Ориентировочные значения углов поворота коленчатого вала, определяющих положение характерных точек действительной индикаторной диаграммы:

; ;

; ;

; ;

.

Нанесенные на диаграмму характерные точки соединяются плавными кривыми.

Рисунок 1 - Индикаторная диаграмма бензинового двигателя

двигатель топливо скоростной

2. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя

Построение кривых скоростной характеристики ведем в интервале частот вращения коленчатого вала: от до .

Расчетные точки кривых эффективной мощности и эффективного удельного расхода топлива определим по следующим зависимостям:

; (56)

, (57)

где - соответственно номинальная эффективная мощность (кВт), частота вращения коленчатого вала при номинальной мощности (), удельный эффективный расход топлива при номинальной мощности () ;

- соответственно эффективная мощность (кВт), удельный эффективный расход топлива (), частота вращения коленчатого вала () в искомой точке скоростной характеристики;

- коэффициенты, значения которых устанавливают экспериментально.

Для бензинового двигателя: ; ; ; ; .

Рассчитанные точки кривых эффективной мощности и эффективного удельного расхода топлива сведем в таблицу 1.

Точки кривых эффективного крутящего момента и часового расхода топлива определим по формулам:

; (58)

(59)

Рассчитанные точки кривых эффективного крутящего момента и часового расхода топлива сведем в таблицу 1.

Таблица 1 - Значения эффективной мощности , эффективного удельного расхода топлива , эффективного крутящего момента и часового расхода топлива в зависимости от частоты вращения коленчатого вала .

Параметр

Размерность

Значения параметров

n

мин-1

800

1700

2600

3500

4400

5300

6200

Ne

кВт

17,785

40,799

64,039

84,439

98,929

104,441

97,906

ge

г/(кВт•ч)

238,320

214,711

201,404

198,399

205,696

223,296

251,198

Ме

Н•м

212,401

229,292

235,324

230,498

214,814

188,272

150,873

GT

кг/ч

4,239

8,760

12,898

16,753

20,349

23,321

24,594

По рассчитанным значениям параметров , , , для ряда значений n производим построение внешней скоростной характеристики.

Рисунок 2 - Внешняя скоростная характеристика бензинового двигателя

С помощью построенной характеристики определяем максимальный эффективный крутящий момент: и минимальный эффективный удельный расход топлива: , а также коэффициент приспособляемости К:

. (60)

где - эффективный крутящий момент при номинальной мощности.

3. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма

3.1 Расчет сил давления газов

Силы давления газов, действующие на площадь поршня, заменяем одной силой , направленной вдоль оси цилиндра и приложенной к оси поршневого пальца.

Сила определяется для ряда углов поворота коленчатого вала по действительной развернутой индикаторной диаграмме.

Построение действительной развернутой индикаторной диаграммы производим в координатах .

Сила давления газов, Н:

, (61)

где - площадь поршня, ;

- атмосферное давление, МПа;

- абсолютное и избыточное давление газов над поршнем в любой момент времени, МПа.

Величины снимаем с развернутой индикаторной диаграммы для требуемых . Соответствующие им силы рассчитываем.

Для угла поворота коленчатого вала :

.

, заносим в сводную таблицу 2.

Кривая построена в масштабе: , масштаб этой же кривой для будет: .

3.2 Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма

Для упрощения динамического расчета действительный КШМ заменяем эквивалентной системой сосредоточенных масс.

Масса, сосредоточенная на оси поршневого пальца, кг:

, (62)

где - масса поршневой группы, кг;

- часть массы шатунной группы, сосредоточенной на оси поршневого пальца, кг.

Масса, сосредоточенная на оси кривошипа, кг:

, (63)

где - часть массы шатунной группы, сосредоточенной на оси кривошипа, кг;

- часть массы кривошипа, сосредоточенной на оси кривошипа, кг.

Полная масса шатунной группы, кг:

. (64)

Для приближенного определения значений , и можно используем конструктивные массы , т.е. массы, отнесенные к площади поршня.

Поршневая группа :

.

Шатун :

.

Неуравновешенные части одного колен вала без противовесов :

.

Умножая конструктивные массы на площадь поршня получим искомые величины:

; (65)

; (66)

. (67)

Для большинства существующих автомобильных и тракторных двигателей:

. (68)

Тогда :

. (69)

Масса, сосредоточенная на оси поршневого пальца:

. (70)

Масса, сосредоточенная на оси кривошипа:

. (71)

3.3 Расчет сил инерции

Силы инерции поступательно движущихся масс , Н:

. (72)

, (73)

где j - ускорение поршня, ;

- угловая скорость вращения коленчатого вала для расчетного режима, рад/с:

. (74)

Центробежные силы инерции вращающихся масс :

. (75)

Для рядного двигателя центробежная сила инерции является результирующей двух сил:

силы инерции вращающихся масс шатуна:

; (76)

силы инерции вращающихся масс кривошипа:

. (77)

Для угла поворота коленчатого вала :

;

.

Силы рассчитываем для требуемых положений кривошипа (углов ) и заносим результат в таблицу 2.

3.4 Расчет суммарных сил, действующих в КШМ

Суммарные силы, действующие в КШМ, определяем алгебраическим сложением сил давления газов и сил возвратно-поступательно движущихся масс:

(78)

Нормальная сила N (Н), действующая перпендикулярно оси цилиндра, воспринимаемая стенками цилиндра:

, (79)

где - угол отклонения шатуна от оси цилиндра.

Сила S (Н), действующая вдоль шатуна:

. (80)

От действия силы S на шатунную шейку возникают две составляющие силы:

сила, направленная по радиусу кривошипа:

. (81)

тангенциальная сила, направленная по касательной к окружности радиуса кривошипа:

. (82)

Для угла поворота коленчатого вала :

;

;

;

;

.

Рассчитываем для требуемых углов значения P, N, S, K, T и заносим в таблицу 2.

3.5 Расчет сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала

Аналитически результирующая сила, действующая на шатунную шейку рядного двигателя, Н:

, (83)

где - сила, действующая на шатунную шейку по кривошипу.

Для угла поворота коленчатого вала :

Значения вычисляем для требуемых и заносим в таблицу 2.

Таблица 2 - Результаты вычисления сил, действующих в КШМ.

ц, град

?pГ , МПа

, Н

Pj , H

P, H

N, H

S, H

K, H

T, H

RШШ , Н

0

0,02

130,012

-16740,441

-16610,430

0,000

-16610,430

-16610,430

0,000

27452,481

30

-0,01

-78,007

-13272,162

-13350,169

-1681,963

-13455,706

-10720,604

-8131,707

23045,016

60

-0,01

-78,007

-5022,132

-5100,139

-1131,039

-5224,048

-1570,561

-4982,370

13375,236

90

-0,01

-78,007

3348,088

3270,081

844,331

3377,325

-844,331

3270,081

12135,278

120

-0,01

-78,007

8370,221

8292,214

1838,934

8493,673

-5738,671

6261,801

17723,726

150

-0,01

-78,007

9924,074

9846,067

1240,488

9923,903

-9147,188

3848,739

20356,386

180

-0,01

-78,007

10044,265

9966,258

0,000

9966,258

-9966,258

0,000

20808,309

210

-0,01

-78,007

9924,074

9846,067

-1240,488

9923,903

-9147,188

-3848,739

20356,386

240

0,01

71,506

8370,221

8441,727

-1872,091

8646,819

-5842,142

-6374,704

17860,548

270

0,07

455,041

3348,088

3803,129

-981,964

3927,855

-981,964

-3803,129

12420,592

300

0,23

1527,637

-5022,132

-3494,495

774,961

-3579,394

-1076,111

3413,802

12397,445

330

0,81

5265,474

-13272,162

-8006,688

1008,748

-8069,983

-6429,621

4876,945

17947,013

360

2,19

14249,282

-16740,441

-2491,159

0,000

-2491,159

-2491,159

0,000

13333,210

370

6,40

41636,247

-16335,067

25301,180

1099,412

25325,055

24725,887

5476,214

14924,806

390

3,82

24871,238

-13272,162

11599,076

1461,346

11690,770

9314,421

7065,101

7228,368

420

1,51

9835,385

-5022,132

4813,253

1067,418

4930,191

1482,216

4702,108

10474,557

450

0,78

5096,459

3348,088

8444,547

2180,373

8721,491

-2180,373

8444,547

15520,757

480

0,47

3100,779

8370,221

11471,000

2543,882

11749,688

-7938,566

8662,236

20682,019

510

0,30

1995,680

9924,074

11919,753

1501,748

12013,982

-11073,683

4659,325

22405,551

540

0,17

1137,602

10044,265

11181,867

0,000

11181,867

-11181,867

0,000

22023,918

570

0,07

461,542

9924,074

10385,615

-1308,465

10467,716

-9648,439

-4059,644

20888,774

600

0,04

175,516

8370,221

8545,736

-1895,157

8753,355

-5914,122

-6453,246

17955,883

630

0,03

149,513

3348,088

3497,602

-903,077

3612,308

-903,077

-3497,602

12254,846

660

0,03

149,513

-5022,132

-4872,619

1080,583

-4990,999

-1500,497

4760,103

13228,646

690

0,03

149,513

-13272,162

-13122,649

1653,298

-13226,387

-10537,898

7993,123

22825,254

720

0,02

130,012

-16740,441

-16610,430

0,000

-16610,430

-16610,430

0,000

27452,481

3.6 Построение графиков сил, действующих в КШМ

Графики изменения сил, действующих в КШМ, в зависимости от угла поворота кривошипа строим в прямоугольной системе координат по данным таблицы 2.

Все графики строим в масштабе , а координатные сетки располагаем одну под другой. При этом на одной координатной сетке группируем несколько графиков: кривые и - на координатной сетке развернутой индикаторной диаграммы вместе с кривой , а кривые сил , и , -попарно.

Построение графика ведем как в прямоугольной системе координат, так и в виде полярной диаграммы с базовым направлением (полярной осью) по кривошипу.

При построении полярной диаграммы из точки по оси абсцисс вправо откладываются положительные силы , по оси ординат вверх - отрицательные силы . Плавная кривая, соединяющая точки с координатами ( ;) в порядке нарастания (соответствующие значения указываем рядом с точкой), является искомой диаграммой.

При построении графика в прямоугольной системе координат по расчетным данным таблицы 2 минимальное и максимальное определяем по полярной диаграмме.

Для определения положения среднего значения на графике площадь ограниченную графиком и осями координат разделим на длину графика:

. (84)

3.7 Построение диаграммы износа шатунной шейки

На основании полярной диаграммы нагрузки на шатунную шейку коленчатого вала производим построение диаграммы износа. которая дает наглядное представление о характере износа шейки по окружности и позволяет определить местоположение масляного отверстия.

Для построения диаграммы износа проводим окружность, изображающую в произвольном масштабе шатунную шейку.

Дальнейшее построение осуществляем в предположении, что действие каждого вектора силы распространяется на по окружности шейки в обе стороны от точки приложения силы.

По диаграмме определяем угол ,определяющий положение оси масляного отверстия:

Для упрощения расчета результирующих величин составляем таблицу 3, в которую заносим значения сил , действующих по каждому лучу, и их сумму.

Таблица 3 - Определение суммарных сил обуславливающих характер износа шатунной шейки.

RШШi

Значения RШШi для лучей, (H)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

RШШ 0

27452,481

27452,481

27452,481

-

-

-

-

-

-

-

-

27452,481

RШШ 30

23045,016

23045,016

23045,016

-

-

-

-

-

-

-

-

23045,016

RШШ 60

13375,236

13375,236

13375,236

-

-

-

-

-

-

-

-

13375,236

RШШ 90

12135,278

12135,278

-

-

-

-

-

-

-

-

12135,278

12135,278

RШШ 120

17723,726

17723,726

-

-

-

-

-

-

-

-

17723,726

17723,726

RШШ 150

20356,386

20356,386

-

-

-

-

-

-

-

-

20356,386

20356,386

RШШ 180

20808,309

20808,309

20808,309

-

-

-

-

-

-

-

20808,309

20808,309

RШШ 210

20356,386

20356,386

20356,386

-

-

-

-

-

-

-

-

20356,386

RШШ 240

17860,548

17860,548

17860,548

-

-

-

-

-

-

-

-

17860,548

RШШ 270

12420,592

12420,592

12420,592

-

-

-

-

-

-

-

-

12420,592

RШШ 300

12397,445

12397,445

-

-

-

-

-

-

-

-

12397,445

12397,445

RШШ 330

17947,013

17947,013

-

-

-

-

-

-

-

-

17947,013

17947,013

RШШ 360

13333,210

13333,210

13333,210

-

-

-

-

-

-

-

13333,210

13333,210

RШШ 390

-

-

-

-

-

-

-

-

7228,368

7228,368

7228,368

7228,368

RШШ 420

10474,557

10474,557

-

-

-

-

-

-

-

-

10474,557

10474,557

RШШ 450

15520,757

-

-

-

-

-

-

-

-

15520,757

15520,757

15520,757

RШШ 480

20682,019

20682,019

-

-

-

-

-

-

-

-

20682,019

20682,019

RШШ 510

22405,551

22405,551

-

-

-

-

-

-

-

-

22405,551

22405,551

RШШ 540

22023,918

22023,918

22023,918

-

-

-

-

-

-

-

22023,918

22023,918

RШШ 570

20888,774

20888,774

20888,774

-

-

-

-

-

-

-

-

20888,774

RШШ 600

17955,883

17955,883

17955,883

-

-

-

-

-

-

-

-

17955,883

RШШ 630

12254,846

12254,846

12254,846

-

-

-

-

-

-

-

-

12254,846

RШШ 660

13228,646

13228,646

-

-

-

-

-

-

-

-

13228,646

13228,646

RШШ 690

22825,254

22825,254

-

-

-

-

-

-

-

-

22825,254

22825,254

RШШ 720

27452,481

27452,481

27452,481

-

-

-

-

-

-

-

27452,481

27452,481

?RШШi

434924,3

419403,6

249227,7

7228,368

22749,13

276542,9

442152,7

3.8 Построение графика суммарного крутящего момента двигателя

Крутящий момент , развиваемый одним цилиндром двигателя в любой момент времени:

. (85)

Кривая изменения силы является также и кривой изменения , но в масштабе:

. (86)

При построении графика суммарного крутящего момента график при выбранном масштабе разбиваем на число участков, равное числу цилиндров двигателя. Все участки совмещаем на новой координатной сетке длиной и суммируем.

Для четырехтактного двигателя:

(87)

По графику определяем среднее значение суммарного крутящего момента :

(88)

где - соответственно положительная и отрицательная площади, заключенные между кривой и линией ОА;

ОА - длина интервала между вспышками на диаграмме, мм.

По величине определим действительный эффективный крутящий

момент , снимаемый с вала двигателя:

. (89)

Значение найденного в тепловом расчете двигателя:

.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Тепловой расчет двигателя. Выбор топлива, определение его теплоты сгорания. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма двигателя. Расчет сил давления газов и расчет сил инерции.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 01.03.2010

  • Тепловой расчет и определение основных размеров двигателя. Основные размеры цилиндра и показатели поршневого двигателя. Построение и развертка индикаторной диаграммы в координатах. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя.

    курсовая работа [961,0 K], добавлен 12.10.2015

  • Расчет процессов впуска, сжатия, сгорания, расширения. Построение индикаторной диаграммы. Определение индикаторных и эффективных показателей цикла. Определение основных размеров двигателя. Кинематические соотношения кривошипно-шатунного механизма.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 27.02.2012

  • Определение свойств рабочего тела. Расчет параметров остаточных газов, рабочего тела в конце процесса впуска, сжатия, сгорания, расширения, выпуска. Расчет и построение внешней скоростной характеристики. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 14.01.2018

  • Особенности определения основных размеров двигателя, расчет параметров его рабочего цикла, сущность индикаторных и эффективных показателей. Построение расчетной индикаторной диаграммы. Расчет внешнего теплового баланса и динамический расчет двигателя.

    курсовая работа [184,3 K], добавлен 23.07.2013

  • Цикл работы четырехтактного дизельного двигателя по мере происходящих в нем процессов, расчет параметров цикла и построение индикаторной диаграммы. Расчет и построение внешней характеристики двигателя. Проектирование кривошипно-шатунного механизма.

    курсовая работа [683,9 K], добавлен 08.01.2010

  • Расчет скоростной характеристики, номинальной мощности двигателя. Основные параметры, характеризующие работу дизеля. Процесс впуска, сжатия, сгорания и расширения. Построение индикаторной диаграммы. Тепловой, кинематический, динамический расчет двигателя.

    курсовая работа [1012,7 K], добавлен 21.01.2015

  • Исходные данные для теплового расчета поршневого двигателя внутреннего сгорания. Тепловой, динамический расчет и определение размеров двигателя. Порядок выполнения вычислений параметров поршневого двигателя. Описание устройства воздушного фильтра.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 11.09.2009

  • Определение параметров проектируемого двигателя аналитическим путем. Проверка степени совершенства действительного цикла. Выбор исходных величин теплового расчета. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма. Кинематика карбюраторного двигателя.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 20.08.2011

  • Алгоритм теплового расчета двигателя внутреннего сгорания. Порядок построения индикаторной диаграммы. Проверка показателей работы устройства. Динамический расчет и построение диаграммы удельных сил инерции, диаграммы движущих и касательных усилий.

    контрольная работа [565,9 K], добавлен 27.03.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.