Файл: Силовые агрегаты.docx

,c – некоторые числовые коэффициенты, получающиеся в результате вычислений.

Для двигателей с искровым зажиганием определяется степень повышения давления:

.

Давление газов в цилиндре в конце сгорания:

, МПа.

2.2.4. Определение параметров конца расширения

Давление газов в цилиндре в конце расширения:

– для двигателей с искровым зажиганием:

, МПа;

Температура газов в цилиндре в конце расширения:

– для двигателей с искровым зажиганием:

, К;

2.2.5. Определение индикаторных показателей

Среднее индикаторное давление:

– для двигателей с искровым зажиганием:

, МПа;

Индикаторный КПД двигателя:

,

где = 1,2 – плотность воздуха при условиях окружающей среды.

Удельный индикаторный расход топлива:

, .

2.2.6. Определение эффективных показателей двигателя

– для двигателей с искровым зажиганием с числом цилиндров более 6 и отношением :

, МПа;

Здесь – средняя скорость поршня, предварительно принимаемая в соответствии с конструкцией и типом двигателя ( =12 ).

Среднее эффективное давление:

, МПа.

Механический КПД двигателя:

.

Удельный эффективный расход топлива:

,

---

.

Эффективный КПД двигателя:

.

2.2.7. Определение рабочего объема двигателя и размеров его цилиндров

Рабочий объем двигателя, л:

,

здесь – заданная мощность двигателя, кВт;

– тактность двигателя ( =4 для 4-тактных двигателей, =2 для 2-тактных двигателей);

– среднее эффективное давление, МПа;

– частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин.

Рабочий объем одного цилиндра двигателя, л:

,

где – число цилиндров проектируемого двигателя (задается предварительно).

Диаметр цилиндра, мм:

.

Ход поршня, мм:

.

Величины и округляются до ближайшего целого числа.

2.3. Результаты теплового расчета

Тепловой расчет, по описанной выше методике, был выполнен с использованием прикладной программы, разработанной на кафедре <<Автомобили и двигатели>>. Результаты расчета сведены в таблицу 1.

Таблица 1. Результаты теплового расчета

№	Показатель	Символ	Значение	Единица измерения
1	Коэффициент остаточных газов	γ	0,0401
2	Температура в конце впуска	Та	343	К
3	Давление в конце впуска	Pa	0,09	МПа
4	Температура в конце сжатия	Tc	875	К
5	Давление в конце сжатия	Pc	2,64	МПа
6	Температура в конце сгорания	Tz	2736	К
7	Давление в конце сгорания	Pz	8,84	МПа
8	Температура в конце расширения	Tb	1333	К
9	Давление в конце расширения	Pb	0,39	МПа
10	Среднее индикаторное давление	Pi	1,07	МПа
11	Индикаторный КПД	ηi	0,316
12	Удельный индикаторный расход топлива	gi	569,63	г/кВт*ч
13	Среднее эффективное давление	Pe	0,89	МПа
14	Эффективный КПД	ηe	0,262
15	Удельный эффективный расход топлива	ge	685,85	г/кВт*ч
16	Рабочий объем двигателя	V	2,42	л
17	Диаметр цилиндра	D	91,7	мм
18	Ход поршня	S	91,7	мм
19	Число цилиндров	i	4	-

---

---

3. Динамический расчет двигателя

3.1 Выбор и обоснование исходных данных для динамического расчета

Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна

=0,25,

с увеличением значений λ (более короткие шатуны) уменьшается высота двигателя и его масса, но увеличиваются силы инерции и нормальные боковые силы, действующие на зеркало цилиндра, в результате чего увеличивается износ деталей цилиндропоршневой группы.

Конструктивные массы подвижных частей

кривошипно-шатунного механизма

Конструктивная масса поршневой группы , , выбирается в зависимости от типа двигателя (карбюраторный или дизель), материала поршня (легкий алюминиевый сплав или чугун) и быстроходности двигателя.

Принимаем m_пг=150.

Шатунная группа

Конструктивная масса шатунной группы , , выбирается в зависимости от типа двигателя и его быстроходности. В двигателях с искровым зажиганием повышенной быстроходности наблюдается наименьшие значения .

Принимаем m_ш=160.

Распределение массы шатуна по осям верхней и нижней головок обычно составляют:

– на ось верхней головки =0,25*160=40 ;

– на ось нижней головки =160-40=120 ;

С увеличением быстроходности целесообразно принимать меньшие значения массы шатуна, отнесенной к верхней головке.

Конструктивные массы КШМ, совершающие возвратно-поступательное движение:

---

=40 + 150 = 190 .

Конструктивные массы КШМ, совершающие вращательное движение:

= 120 .

3.2. Методика динамического расчета

Масштабные значения перемещения поршня:

,

где – полный ход поршня, замеренный на индикаторной диаграмме от линии ВМТ до линии НМТ по оси V. Величины S_ откладываются от линии ВМТ на отрезке, расположенном под индикаторной диаграммой. Из концов полученных отрезков проводятся тонкие вертикальные линии до пересечения с полным контуром диаграммы. Это необходимо для построения развернутой индикаторной диаграммы в координатах P - .

Значение функции хода поршня:

.

Значения f_s () берутся с соответствующими знаками для выбранного и заданных .

Избыточное давление газов в цилиндре:

, МПа.

измеряется в соответствующем масштабе вертикальными отрезками между атмосферной линией и линией контура индикаторной диаграммы, проведенными для соответствующих углов на расстоянии от ВМТ.

Удельная сила инерции возвратно-поступательно движущихся масс:

,

где , МПа.

Здесь – масса возвратно-поступательно движущихся деталей,

---