Размещено на http://allbest.ru

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

ФГБОУ ВО

ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра - Автомобильный транспорт

ТЕПЛОВОЙ И ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ДИзельного ДВИГАТЕЛЯ С НАДДУВОМ

Пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине

"Основы расчета силовых установок КТС"

Выполнил студент

гр. ААбз-16-1

Руководитель, профессор

С.Н. Кривцов

Иркутск

2020г.



СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. Тепловой расчет дизельного двигателя

1.1 Расчет характеристик рабочего тела

1.2 Расчет процессов газообмена

1.3 Расчет процесса сжатия

1.4 Расчет процесса сгорания

1.4 Расчет процесса расширения

1.5 Определение индикаторных показателей двигателя

1.6 Определение механических (внутренних) потерь и эффективных показателей двигателя

1.7 Определение размеров рабочего объема двигателя

2. Динамический расчет дизельного двигателя с наддувом

2.1 Диаграмма сил инерции масс КШМ

2.2 Диаграмма суммарных сил, действующих в КШМ

2.3 Полярная диаграмма силы, действующей на шатунную шейку

2.4 Диаграмма моментов, скручивающих коренные шейки коленчатого вала

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ



ВВЕДЕНИЕ

Одной из важнейших задач для каждого из мировых автопроизводителей является постоянная работа над совершенствованием выпускаемых двигателей внутреннего сгорания, а также работа над созданием новых моделей двигателей. Данная работа обычно направлена на постоянное повышение топливной экономичности, увеличение мощности двигателя (литровой), снижение концентрации вредных веществ в выхлопных газах, которые поступают в окружающую среду, снижение шумности двигателя при всех режимах работы автомобиля.

Из теории известно, что при повышении степени сжатия двигателя внутреннего сгорания получается достигнуть снижения коэффициента остаточных газов, удается повысить давление в конце такта сжатия и общее максимальное давление сгорания, а также повысить индикаторный коэффициент полезного действия, и соответственно снизить удельный эффективный расход топлива и повысить литровую мощность двигателя.

Целью курсового проекта является выполнение теплового и динамического расчета дизельного двигателя внутреннего сгорания с наддувом.

дизельный двигатель тепловой динамический



1 Тепловой расчет дизельного двигателя

Для выполнения курсового проекта зададимся следующими исходными данными:

а) тип - дизельный двигатель (с наддувом);

б) число цилиндров - 5;

в) мощность двигателя = 90 кВт;

г) частота вращения = 2400 об/мин;

д) степень сжатия - 16;

е) коэффициент избытка воздуха б = 1,6.

1.1 Расчет характеристик рабочего тела

Исходные данные по используемому топливу, представим в табл. 1.1.

Таблица 1.1 - Исходные данные для расчета рабочего тела

Вид топлива	Элементарный состав	Малярная масса , кг/кмоль	Теплота сгорания , Мдж/кг
Дизельное топливо	0,872	0,128	190	42,6

Далее определим количество воздуха, теоретически необходимого для полного сгорания топлива (1.1) и (1.2):

По (1.3) определим количество свежей смеси для дизельного двигателя:

Для дизельных двигателей определим количество продуктов сгорания:

Суммарное количество продуктов сгорания (1.8):

Далее рассчитаем молярные доли компонентов продуктов сгорания по следующим формулам:

После проверки общая сумма равна 1.

Теоретический коэффициент молярного изменения (1.12):

1.2 Расчет процессов газообмена

Для расчета процессов газообмена зададимся следующими исходными данными, которые представим в табл.1.2.

Таблица 1.2 - Исходные данные для расчета процессов газообмена

Параметры	Размерность	Диапазон допустимых значений	Выбранное числовое значение
1. Атмосферные условия: - давление - температура - газовая постоянная R	МПа К Дж/(кг*К)	- - -	0,1 298 287
2. Температура остаточных газов	K	700….900	860
3. Температура подогрева заряда на впуске	К	5….10	8
4. Суммарный фактор сопротивления впускного тракта	-	2,5….3,5	3
5. Средняя за процесс впуска скорость смеси в наименьшем сечении впускного тракта,	м/c	50…80	65
6. Отношение теплоемкости остаточных газов к теплоемкости свежего заряда	-	1,0…1,02	1,01
7. Коэффициент дозарядки	-	1,03…1,1	1,07
Параметры компрессора
8. Степень повышения давления	-	1,2….2,5	1,9
9. Коэффициент расхода продувочного воздуха	-	1…1,1	1,05
10. Механический КПД турбокомпрессора	-	0,92…0,96	0,94
11. Коэффициент продувочного воздуха	-	0,05…0,15	0,1

Выполним расчет параметров на впуске. Для дизельных двигателей с наддувом давление на впуске за компрессором будет равно (1.13):

Зададимся значением , исходя от номинальной частоты вращения двигателя - 2400 об/мин, представленной в задании на курсовой проект.

Далее рассчитаем массовый расход воздуха (1.14):

Зададимся следующими значениями:

а) адиабатический КПД компрессора ;

б) адиабатический КПД турбины .

Выберем дизельный двигатель без промежуточного охлаждения. Определим температуру воздуха перед впускными клапанами (1.15):

Плотность заряда на впуске будет равна (1.16):

Примем теплоемкость воздуха при постоянном давлении равной 1.

Определим значение теплоемкости продуктов сгорания (1.17):

Определим показатель адиабаты расширения продуктов сгорания из зависимости между температурой конца выпуска и составом продуктов сгорания (1.18):

Гидравлические потери во впускном трубопроводе определим (1.19):

Определим давление рабочего тела в конце такта впуска (1.20):

Определим значение степени понижения давления в турбине (1.21):

Давление остаточных газов рассчитаем далее (1.22):

Определение коэффициента наполнения (1.23):

Коэффициент остаточных газов равен (1.24):

По (1.25) рассчитаем температуру заряда в конце такта впуска

1.3 Расчет процесса сжатия

Для дальнейшего расчета дизельного двигателя с наддувом выберем показателя политропы сжатия из диапазона и примем равным .

Определим параметры рабочего тела в конце процесса сжатия (1.26), (1.27):

1.4 Расчет процесса сгорания

Для дизельного двигателя с наддувом рассчитаем (1.28):

где - максимальное возможное давление для данного цикла.

Для дальнейшего расчета процесса сгорания зададимся необходимыми исходными данными, представленными в табл. 1.3.



Таблица 1.3 - Исходные данные для расчета процесса сгорания

Параметры	Размерность	Диапазон возможных значений	Выбранное числовое значение
1. Низшая теплота сгорания топлива	МДж/кг	-	42,6
2. Коэффициент выделения теплоты на участке видимого сгорания	-	0,65…0,75	0,7
3. Степень повышения давления при сгорании	-	-	1,47

Рассчитаем теплоту сгорания рабочей смеси (1.29):

Определим действительное значение коэффициента изменения молярного изменения рабочей смеси (1.30):

Далее определим максимальное давление и температуру конца цикла видимого сгорания дизельного топлива для двигателей. В случае замены уравнение 1-го закона термодинамики для подвода теплоты будет иметь следующий вид (1.31):

где - коэффициент активного тепловыделения в точке z;

- внутренняя энергия рабочего тела в точке z, МДж/кг;

- внутренняя энергия рабочего тела в точке с, МДж/кг;

- механическая работа, совершаемая при изобарном подводе теплоты.

После приведения к рабочему виду уравнение примет следующий вид (1.32):

где - внутренняя энергия одного киломоля воздуха при температуре , МДж/кмоль;

- внутренняя энергия одного киломоля продуктов сгорания при температуре , МДж/кмоль;

- внутренняя энергия одного киломоля продуктов сгорания при температуре , МДж/кмоль.

По (1.33) определим значение внутренней энергии отработавших газов при заданной температуре с учетом объемных долей компонентов этих газов и внутренней энергии:

Переведем в градусы

Вычислим внутреннюю энергию компонентов свежей смеси (1.34):

Если представить данную зависимость в виде линейного характера, то выражение будет выглядеть (1.35):

Если представить среднюю молярную теплоемкость смеси продуктов сгорания с учетом объемных долей компонентов, то выражение примет следующий вид (1.36):

Тогда получим

По (1.39) рассчитаем внутреннюю энергию продуктов сгорания при температуре

Предыдущее выражение запишем в следующем виде

Обозначим следующие выражения

Определим степень предварительного расширения (1.43):

Степень последующего расширения определим (1.44):

Определим максимальное давление цикла (1.45):



1.4 Расчет процесса расширения

Расчет последующего процесса расширения для дизельного двигателя, начинается в точке , где начинается максимальная расчетная температура рабочего цикла .

Дизельные двигатели с наддувом имеют большую длительность фаз догорания, что свидетельствует выбором меньших значений политропы расширения , из следующих пределов 1,18…..1,22. Зададимся .

Определим параметры рабочего тела в конце процесса расширения (1.46):

Далее проверим правильность выбора остаточных газов по формуле (1.48):

. Отклонение составляет 1,54 %, соответственно расчеты выполнены верно.

1.5 Определение индикаторных показателей двигателя

Зададимся коэффициентом полноты индикаторной диаграммы = 0,91.

Расчет среднего индикаторного давления для дизельного двигателя с наддувом произведем по формуле (1.49):

С использование рассчитаем действительное среднее индикаторное давление (1.50):

Определим индикаторный КПД по формуле (1.51):

Удельный индикаторный расход топлива равен (1.52):

1.6 Определение механических (внутренних) потерь и эффективных показателей двигателя

Через (1.53) выразим линейную функцию среднюю скорость поршня для дизельного двигателя с наддувом:

где - средняя скорость поршня, м/с;

- коэффициент, первая составляющая механических потерь, МПа;

- степень повышения давления при наддуве;

с - коэффициент, учитывающий увеличение потерь на трение (0,1..0,2);

- давление перед турбиной, МПа;

- давление после компрессора, МПа;

- среднее давление потерь на газообмен, МПа.

Зададимся следующими исходными данными для дальнейшего расчета:

а) средняя скорость поршня - 8 м/c;

б) коэффициент - 0,019 МПа;

в) коэффициент - 0,012

Среднее эффективное давление равно (1.56):

Механический КПД будет равен (1.57):

Определим эффективный КПД (1.58):

Удельный расход топлива будет равен (1.59):

Часовой расход топлива будет равен (1.60):

1.7 Определение размеров рабочего объема двигателя

Рабочий объем двигателя будет равен

Рабочий объем одного цилиндра равен

По (1.63) определим диаметр цилиндра

Ход поршня равен

Уточним значение средней скорости поршня по (1.65):

Расхождение 2,1% соответствует допустимому значению. Также далее уточним значения рабочего объема двигателя и его номинальной мощности.

Определим эффективный крутящий момент (1.68):

Литровая мощность будет равна

Все сводные параметры внесем в табл. 1.4.

Таблица 1.4 - Сводные параметры

				S	D	S/D
89,34	2400	3,65	16	101	96	1,05	24,45	1,22	214,58

По результатам теплового расчета дизельного двигателя с наддувом построим индикаторную диаграмму (рис.1.1.).

Рисунок 1.1 - Индикаторная диаграмма дизельного двигателя с наддувом



2. Динамический расчет дизельного двигателя с наддувом

Для последующего динамического расчета введем следующие исходные данные:

а) номинальная мощность ;

б) номинальная частота вращения ;

в) число цилиндров - 5 (рядное);

г) диаметр цилиндра ;

д) ход поршня ;

е) степень сжатия .

Определим угловую скорость коленчатого вала (2.1):

Рабочий объем цилиндра определим (2.2):

Объем камеры сжатия (2.3):

Определим площадь поршня по (2.4):

Определим ход поршня, эквивалентный объему камеры сгорания (2.5):

Радиус кривошипа (2.6) и коэффициент короткоходности (2.7):

Критерий кинематического подобия примем равным .

Масса поршневой группы

Масса группы шатуна

Зададимся отношением

Исходя из заданных значений, определим конструктивные массы (2.10):

Для построения диаграммы газовой силы, необходимо задаться уравнением . Для каждого рассматриваемого положения кривошипа рассчитаем перемещение поршня, которое рассчитаем по формуле (2.13):

Результаты расчета для каждого значения угла поворота кривошипа представим в таблице 2.1.

Газовая сила, приходящаяся на единицу площади поршня будет равна для впуска (2.14), сжатия (2.15), расширения (2.16) и выпуска (2.17):

Результаты расчета для каждого значения угла поворота кривошипа представим в таблице 2.1.

2.1 Диаграмма сил инерции масс КШМ

По (2.18) рассчитаем силу инерции деталей двигателя, которые движутся возвратно-поступательно

В соответствии с масштабом индикаторной диаграммы, выразим значение давления в мм.

2.2 Диаграмма суммарных сил, действующих в КШМ

Ординату суммарной силы найдем алгебраическим сложением (2.20):

Для начального положения коленчатого вала определим

Таблица 2.1 - Расчетные значения

, град. ПКВ	, МПА	, мм	, МПА	, мм	, МПА	, мм
0	0,025	0,5	-0,782	-15,63	-0,891	-17,83
15	0,0068	0,136	0,437	8,75	-0,858	-17,16
30	-0,009	-0,180	0,069	1,37	-0,728	-14,57
45	-0,009	-0,180	-0,244	-4,88	-0,513	-10,27
60	-0,009	-0,180	0,442	8,85	-0,264	-5,28
75	-0,009	-0,180	-0,682	-13,65	-0,018	-0,35
90	-0,009	-0,180	0,376	7,52	0,194	3,89
105	-0,009	-0,180	0,298	5,96	0,352	7,05
120	-0,009	-0,180	-0,553	-11,06	0,451	9,01
135	-0,009	-0,180	0,440	8,80	0,498	9,96
150	-0,009	-0,180	-0,423	-8,46	0,511	10,22
165	-0,009	-0,180	0,210	4,20	0,509	10,18
180	-0,009	-0,180	0,414	8,28	0,507	10,13
195	-0,009	-0,180	-0,750	-15,00	0,509	10,18
210	-0,009	-0,180	0,444	8,87	0,511	10,21
225	-0,009	-0,180	-0,099	-1,99	0,496	9,92
240	0,068	1,360	-0,064	-1,28	0,523	10,46
255	0,213	4,260	0,443	8,86	0,566	11,32
270	0,489	9,780	-0,761	-15,23	0,680	13,61
285	0,784	15,680	0,421	8,41	0,760	15,21
300	1,17	23,400	0,184	3,69	0,899	17,97
315	1,42	28,400	-0,388	-7,77	0,900	18,01
330	1,87	37,400	0,440	8,81	1,139	22,78
345	2,212	44,240	-0,582	-11,64	1,341	26,82
360	2,439	48,780	0,317	6,33	1,523	30,46
375	2,501	50,020	0,363	7,26	1,643	32,86
390	1,26	25,200	-0,660	-13,20	0,553	11,05
405	0,912	18,240	0,442	8,84	0,423	8,46
420	0,765	15,300	-0,281	-5,61	0,526	10,52
435	0,564	11,280	0,099	1,99	0,570	11,41
450	0,413	8,260	0,435	8,69	0,628	12,57
465	0,322	6,440	-0,780	-15,61	0,691	13,83
480	0,289	5,780	0,440	8,80	0,753	15,06
495	0,256	5,120	0,037	0,74	0,765	15,29
510	0,253	5,060	-0,208	-4,15	0,773	15,46
525	0,202	4,040	0,443	8,86	0,720	14,39
540	0,101	2,020	-0,703	-14,05	0,617	12,33
, град. ПКВ	, МПА	, мм	, МПА	, мм	, МПА	, мм
555	0,077	1,540	0,387	7,75	0,595	11,91
570	0,025	0,500	0,278	5,57	0,544	10,89
585	0,025	0,500	-0,522	-10,44	0,528	10,56
600	0,025	0,500	0,440	8,79	0,475	9,51
615	0,025	0,500	-0,457	-9,14	0,369	7,39
630	0,025	0,500	0,234	4,68	0,204	4,08
645	0,025	0,500	0,406	8,12	-0,014	-0,28
660	0,025	0,500	-0,737	-14,73	-0,263	-5,25
675	0,025	0,500	0,444	8,87	-0,510	-10,19
690	0,025	0,500	-0,135	-2,70	-0,717	-14,35
705	0,025	0,500	-0,030	-0,59	-0,852	-17,04
720	0,025	0,500	0,443	8,85	-0,891	-17,81

Рисунок 2.1 - Зависимость сил от угла ПКВ

Нормальная сила, которая действует перпендикулярна оси цилиндра, будет равняться (2.21):

Остальные результаты расчета сведем в таблицу 2.2.

Определим нормальную силу, которая направлена по радиусу кривошипа (2.22):

Определим по (2.23) тангенциальную силу по формуле

Результаты расчета сведем в табл. 2.2.

Таблица 2.2 - Расчетные значения

, град. ПКВ	, МПА	, мм	, МПА	, мм	, МПА	, мм
0	0	0	-0,891	-17,83	0	0
15	-0,112	-2,240	-0,855	-17,09	-0,296	-5,92
30	-0,263	-5,260	-0,579	-11,58	-0,453	-9,06
45	-0,384	-7,680	-0,279	-5,59	-0,428	-8,56
60	-0,276	-5,520	-0,075	-1,51	-0,261	-5,23
75	-0,185	-3,700	0,000	0,00	-0,018	-0,35
90	0,000	0,000	-0,056	-1,12	0,194	3,89
105	0,167	3,340	-0,172	-3,44	0,338	6,76
120	0,238	4,760	-0,322	-6,45	0,334	6,69
135	0,390	7,800	-0,398	-7,97	0,264	5,28
150	0,299	5,980	-0,479	-9,57	0,193	3,86
165	0,150	3,000	-0,504	-10,08	0,112	2,25
180	0,000	0,000	-0,507	-10,13	0,000	0,00
195	-0,098	-1,960	-0,489	-9,77	-0,095	-1,89
210	-0,253	-5,060	-0,479	-9,57	-0,193	-3,86
225	-0,364	-7,280	-0,403	-8,06	-0,275	-5,50

Окончание таблицы 2.2.

, град. ПКВ	, МПА	, мм	, МПА	, мм	, МПА	, мм
240	-0,296	-5,920	-0,374	-7,48	-0,388	-7,76
255	-0,200	-4,000	-0,315	-6,29	-0,563	-11,26
270	0,000	0,000	-0,197	-3,93	-0,680	-13,61
285	0,176	3,520	0,000	0,00	-0,760	-15,19
300	0,242	4,840	0,256	5,12	-0,890	-17,79
315	0,410	8,200	0,449	8,99	-0,721	-14,42
330	0,284	5,680	0,905	18,11	-0,754	-15,08
345	0,165	3,300	1,330	26,60	-0,408	-8,15
360	0,000	0,000	1,523	30,46	0,000	0,00
375	-0,112	-2,240	1,626	32,53	0,550	11,01
390	-0,263	-5,260	0,439	8,79	0,344	6,88
405	-0,384	-7,680	0,235	4,70	0,317	6,34
420	-0,276	-5,520	0,150	3,00	0,521	10,42
435	-0,185	-3,700	0,000	0,00	0,570	11,40
450	0,000	0,000	-0,182	-3,63	0,628	12,57
465	0,170	3,400	-0,311	-6,22	0,688	13,76
480	0,255	5,100	-0,539	-10,77	0,559	11,18
495	0,363	7,260	-0,619	-12,39	0,434	8,69
510	0,288	5,760	-0,724	-14,49	0,292	5,84
525	0,165	3,300	-0,705	-14,10	0,162	3,24
540	0,000	0,000	-0,617	-12,33	0,000	0,00
555	-0,155	-3,100	-0,578	-11,55	-0,118	-2,37
570	-0,248	-4,960	-0,510	-10,20	-0,206	-4,12
585	-0,345	-6,900	-0,428	-8,56	-0,317	-6,34
600	-0,265	-5,300	-0,340	-6,80	-0,353	-7,05
615	-0,156	-3,112	-0,200	-3,99	-0,368	-7,35
630	0,000	0,000	-0,059	-1,18	-0,204	-4,08
645	0,046	0,918	0,000	0,00	0,014	0,28
660	0,354	7,080	-0,075	-1,50	0,260	5,20
675	0,388	7,760	-0,230	-4,61	0,418	8,36
690	0,292	5,840	-0,570	-11,41	0,446	8,93
705	0,199	3,970	-0,810	-16,19	0,196	3,92
720	0,000	0,000	-0,891	-17,81	0,000	0,00

На (рис.2.2) представим диаграмму суммарных сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме, а именно боковой, тангенциальной и нормальной сил.

Рисунок 2.2 - Зависимости сил К, Т и N от угла КПВ

2.3 Полярная диаграмма силы, действующей на шатунную шейку

Для построения данной диаграммы сначала выполним построение полярной диаграммы силы S в координатах с полюсом в точке О, а далее полюс О перенести в точку О₁ на расстояние равное центробежной силе инерции массы рассматриваемого шатуна, которая отнесена к его кривошипной головке.

На (рис.2.3) представим полярную диаграмму нагрузки на шатунную шейку.

Рисунок 2.3 - Полярная диаграмма нагрузки на шатунную шейку двигателя

Рисунок 2.4 - Развернутая диаграмма нагрузки на шатунную шейку по углу поворота кривошипа

Максимальная нагрузка на шатунную шейку .

Средняя нагрузка на шейку .

2.4 Диаграмма моментов, скручивающих коренные шейки коленчатого вала

Вообще тангенциальные силы Т, которые действуют на отдельные кривошипы, имеют одинаковую форму временной реализации и сдвинуты по фазе на углы, определяемые порядком работы цилиндров (1-2-4-5-3).

Значения полученных тангенциальных сил приведем в таблице 2.3. А на (рис.2.5) представим зависимость тангенциальных сил от угла поворота коленчатого вала.



Таблица 2.3 - Расчетные значения тангенциальных сил

, град ПКВ	, МПа	, МПа	, МПа	, МПа	, МПа
0	0	0	0	0	0
15	-0,296	-0,118	0,118	-0,04	0,559
30	-0,453	-0,206	0,206	-0,1	0,434
45	-0,428	-0,317	0,317	-0,15	0,292
60	-0,261	-0,353	0,353	-0,22	0,162
75	-0,018	-0,368	0,368	-0,296	0
90	0,194	-0,204	0,205	-0,453	-0,118
105	0,338	0,014	-0,015	-0,428	-0,206
120	0,334	0,26	-0,260	-0,261	-0,317
135	0,264	0,418	-0,280	-0,018	-0,353
150	0,193	0,432	-0,296	0,05	-0,368
165	0,112	0,44	-0,453	0,01	-0,204
180	0,000	0	0,000	0	0
195	-0,095	-0,04	-0,428	0,264	0,26
210	-0,193	-0,12	-0,261	0,15	0,418
225	-0,275	-0,296	-0,018	0,112	0,432
240	-0,388	-0,453	0,194	-0,095	0,44
255	-0,563	-0,428	0,338	-0,193	0
270	-0,680	-0,261	0,334	-0,275	-0,04
285	-0,760	-0,018	0,264	-0,388	-0,12
300	-0,890	0,194	0,193	-0,563	-0,296
315	-0,721	0,338	0,112	-0,68	-0,453
330	-0,754	0,334	0,050	-0,76	-0,428
345	-0,408	0,264	0,020	-0,89	-0,261
360	0,000	0	0,000	0	-0,018
375	0,550	0,112	-0,095	0,22	0,194

Окончание таблицы 2.3

, град ПКВ	, МПа	, МПа	, МПа	, МПа	, МПа
390	0,344	-0,095	-0,193	0,34	0,338
405	0,317	-0,193	-0,275	0,55	0,334
420	0,521	-0,275	-0,388	0,344	0,264
435	0,570	-0,388	-0,564	0,317	0
450	0,628	-0,563	-0,680	0,521	0,112
465	0,688	-0,68	-0,760	0,57	-0,095
480	0,559	-0,76	-0,890	0,628	-0,193
495	0,434	-0,89	-0,721	0,688	-0,275
510	0,292	-0,721	-0,754	0,559	-0,388
525	0,162	-0,754	-0,410	0,434	-0,563
540	0,000	0	0,000	0	-0,68
555	-0,118	0,55	0,550	-0,118	-0,76
570	-0,206	0,344	0,344	-0,206	-0,89
585	-0,317	0,317	0,317	-0,317	-0,721
600	-0,353	0,521	0,521	-0,353	-0,754
615	-0,368	0,57	0,570	-0,368	0
630	-0,204	0,628	0,628	-0,204	0,55
645	0,014	0,688	0,688	0,014	0,344
660	0,260	0,559	0,559	0,26	0,317
675	0,418	0,434	0,434	0,418	0,521
690	0,446	0,292	0,292	0,432	0,57
705	0,196	0,162	0,162	0,44	0,628
720	0	0	0	0	0

Рисунок 2.4 - Диаграммы моментов, скручивающих коренные шейки коленчатого вала

Далее определим моменты, которые скручивает отдельные коренные шейки по формуле:

Остальные результаты расчета по каждому из положений коленчатого вала представим в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Результаты расчета

, град ПКВ	, МПа	, МПа	, МПа	, МПа	, МПа
0	0	0,00	0	0,00	0
15	-23,11	-46,21	-23,11	-30,94	78,52
30	-40,34	-80,68	-100,26	-119,84	-34,85
45	-62,07	-124,15	-153,52	-182,89	-125,71
60	-72,06	-141,18	-184,26	-227,34	-195,62
75	-54,30	-126,36	-184,32	-242,28	-242,28
90	-12,40	-52,35	-141,05	-229,75	-252,86
105	12,70	15,44	-68,37	-152,18	-192,51
120	30,91	81,82	30,71	-20,39	-82,47
135	78,40	160,25	156,73	153,20	84,08
150	63,40	147,99	157,78	167,57	95,51
165	23,40	109,56	111,52	113,47	73,53
180	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
195	-11,00	-18,83	32,86	84,56	135,47
210	-22,00	-45,50	-16,13	13,25	95,10
225	-39,00	-96,96	-75,03	-53,10	31,49
240	-88,70	-177,41	-196,01	-214,61	-128,45
255	-62,10	-145,91	-183,70	-221,49	-221,49
270	-38,80	-89,91	-143,76	-197,60	-205,44
285	-3,52	-7,05	-83,02	-159,00	-182,50
300	22,40	60,39	-49,86	-160,10	-218,06

, град ПКВ	, МПа	, МПа	, МПа	, МПа	, МПа
315	44,70	110,88	-22,27	-155,42	-244,12
330	65,40	130,80	-18,01	-166,83	-250,64
345	32,50	84,19	-90,08	-264,35	-315,46
360	0,00	0,00	0,00	0,00	-3,52
375	2,19	24,12	67,20	110,28	148,27
390	18,60	0,00	66,57	133,15	199,34
405	7,65	-30,14	77,56	185,25	250,65
420	14,12	-39,73	27,63	94,99	146,69
435	29,50	-46,48	15,60	77,67	77,67
450	47,20	-63,04	38,98	140,99	162,93
465	67,00	-66,15	45,46	157,07	138,47
480	59,12	-89,70	33,27	156,24	118,45
495	37,12	-137,15	-2,43	132,29	78,44
510	25,40	-115,78	-6,32	103,14	27,16
525	9,40	-138,24	-53,26	31,72	-78,52
540	0,00	0,00	0,00	0,00	-133,15
555	-28,50	79,20	56,09	32,99	-115,83
570	-67,60	-0,24	-40,58	-80,92	-255,19
585	-22,40	39,67	-22,40	-84,47	-225,65
600	-5,76	96,26	27,14	-41,99	-189,63
615	1,84	113,45	41,39	-30,67	-30,67
630	15,20	138,17	98,22	58,28	165,98
645	42,00	176,72	179,46	182,20	249,56
660	61,00	170,46	221,37	272,28	334,36
675	74,12	159,10	240,95	322,80	424,82
690	57,18	114,36	198,95	283,54	395,15
705	31,72	63,44	149,60	235,76	358,73
720	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00

Рисунок 2.5 - Изменение крутящего момента по углу положения коленчатого вала на 2-й коренной шейки

Рисунок 2.6 - Изменение крутящего момента по углу положения коленчатого вала на 3-й коренной шейки

Рисунок 2.7 - Изменение крутящего момента по углу положения коленчатого вала на 4-й коренной шейки

Рисунок 2.8 - Изменение крутящего момента по углу положения коленчатого вала на 5-й коренной шейки

Рисунок 2.9 - Изменение крутящего момента по углу положения коленчатого вала на 6-й коренной шейки

Далее рассчитаем средний индикаторный момент двигателя (2.25):

Выполним расчет индикаторного момента двигателя

Выполним расчет ошибки



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения курсового проекта были решены следующие задачи:

а) выполнен тепловой расчет дизельного двигателя с наддувом, определены основные параметры двигателя, была построена индикаторная диаграмма;

б) выполнен динамический расчет двигателя и всех его элементов, построены все необходимые диаграммы и графические характеристики.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Автомобильные двигатели: Курсовое проектирование: учеб. А224 пособие для студ. Учреждений высш проф. образования / М. Г. Шатров, И. В. Алексеев, С. Н. Богданов и др. ; под ред. М. Г. Шатрова - 2-е изд., испр. - М. : Издательский центр «Академия», 2012. - 256 с.

2. Расчет автомобильных и тракторных двигателей / А.И. Колчин, В. П. Демидов. - М.: Высшая школа, 2002. - 495 с.

3. Тяговый расчет автомобиля. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Основы проектирования и расчета транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования»:/ Федотов А. И. Изд-во ИрГТУ, Иркутск. 2014. 34 с.

Размещено на Allbest.ru