Внимание! fresh-diplom.ru не продает дипломы, аттестаты об образовании и иные документы об образовании. Все услуги на сайте предоставляются исключительно в рамках законодательства РФ.
Контроль за состоянием экономики, развитием социально-экономических процессов в обществе является важной сферой деятельности по управлению народным хозяйством. Одним из звеньев системы контроля выступ
Костюмы носят в соответствии с цветом герба, а помимо того покрывают одежду аппликациями и вышивками, изображающими герб. Если щит герба состоял из двух или четырёх частей разного цвета, то сюрко знат
Развитие хозяйственного комплекса Северного экономического района опирается на использование его природно-ресурсного потенциала, выгодное экономико-географического положение по отношению к индустриаль
Натуральное число выступает для ребёнка на этом этапе как целостный наглядный образ, в котором он не выделяет единичных предметов. Первые представления детей о числе связаны с его количественной хара
Облепиху также иногда называют сибирским ананасом из-за схожести запаха плода с запахом ананаса. С лечебной целью используются плоды облепихи. Собирают их путем ошмыгивания ветвей в период их созрева
Сформировавшиеся преступные сообщества сделали ставку на подкуп должностных лиц разных уровней государственной власти, местного самоуправления, финансовых, контрольно-ревизионных органов, что значител
Стиглиц в свою очередь отмечают, что «есть мало оснований считать, что рынок мог бы функционировать в ситуации, предполагающей ситуацию негосударственной экономики» [1] . Отсюда и возник вопрос о возм
Разумеется, подобные обобщения не всегда правомерны, и, следовательно, макроэкономическая картина остается непонятной. Во-вторых, статистические данные для оценки функционирования малого и крупного би
Задание на выполнение курсовой работы
Вариант | Прототип | N е, кВт | n , об/мин | Назначение | Тип ДВС | Топливо | |
12 | КамАЗ 740 | 157 | 2650 | автомобиль | В-8 | 17,2 | дизельное |
Содержит тепловой и динамический расчеты автотракторного двигателя: · · · · · · · На листе графической части выполняются: · · · · В пояснительной записке объемом 22 страницы машинописного текста, приводятся основные расчеты, необходимые графики и рисунки.
Графическая часть курсового проекта состоит из 1-го листа формата А1, выполненного с соблюдением требований ЕСКД. Введение Современные поршневые двигатели внутреннего сгорания достигли высокой степени совершенства, продолжая тенденцию непрерывного роста удельных (литровой и поршневой) мощностей, снижения удельной материалоемкости, токсичности отработанных газов, снижения удельных расходов топлива и масел, повышения надежности и долговечности.
Анализ тенденций развития конструкций тракторов и автомобилей показывает большую перспективность применения поршневых двигателей в ближайшие 15 ... 20 лет. От будущего специалиста в области механизации сельскохозяйственного производства требуется широкий научный и технический кругозор, умение с наибольшим экономическим эффектом использовать современную сельскохозяйственную технику.
Важным элементом подготовки инженеров данного направления является курсовая работа по разделу «Основы теории тракторных и автомобильных двигателей». Цель курсовой работы состоит в овладении методикой и навыками самостоятельного решения по проектированию и расчету автотракторных двигателей внутреннего сгорания на основе приобретенных знаний при изучении курса «Основы теории тракторных и автомобильных двигателей». Содержание TOC o '1-3' h z Задание на выполнение курсовой работы .. PAGEREF _Toc26780084 h 2 Реферат . PAGEREF _Toc26780085 h 3 Введение . PAGEREF _Toc26780086 h 4 1. Расчет рабочего цикла двигателя . PAGEREF _Toc26780087 h 6 1.1. Выбор исходных параметров для теплового расчета . PAGEREF _Toc26780088 h 6 1.2. Процесс впуска . PAGEREF _Toc26780089 h 6 1.3. Процесс сжатия . PAGEREF _Toc26780090 h 6 1.4. Процесс сгорания . PAGEREF _Toc26780091 h 7 1 .5. Процесс расширения . PAGEREF _Toc26780092 h 8 1.6. Определение среднего индикаторного давления . PAGEREF _Toc26780093 h 9 1.7. Определение основных размеров двигателя и показателей его топливной экономичности PAGEREF _Toc26780094 h 9 1.8. Построение индикаторной диаграммы .. PAGEREF _Toc26780095 h 12 2. Динамический расчет двигателя . PAGEREF _Toc26780096 h 14 2.1. Определение силы давления газов . PAGEREF _Toc26780097 h 14 2.2. Определение сил инерции . PAGEREF _Toc26780098 h 15 2.3. Определение сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала . PAGEREF _Toc26780099 h 15 2.4. Построение диаграммы тангенциальных сил . PAGEREF _Toc26780100 h 16 3. Расчет и построение регуляторной характеристики тракторного дизеля . PAGEREF _Toc26780101 h 19 3.1. Регуляторная характеристика в функции от частоты вращения коленчатого вала . PAGEREF _Toc26780102 h 19 4. Заключение . PAGEREF _Toc26780103 h 21 5. Список использованной литературы .. PAGEREF _Toc26780104 h 22 Приложения . PAGEREF _Toc26780105 h 23 1. Расчет рабочего цикла двигателя 1.1. Выбор исходных параметров для теплового расчета Одним из важных этапов выполнения первого раздела курсовой работы является выбор параметров для теплового расчета.
Правильный выбор этих параметров позволит получить высокие мощностные и экономические показатели, отвечающие современному уровню развития двигателестроения.
Учитывая исходные данные, принимаем: Коэффициент избытка воздуха Коэффициент наполнения Степень повышения давления 1.2. Процесс впуска В двигателях без наддува воздух в цилиндры поступает из атмосферы, и при расчете рабочего цикла давление окружающей среды принимается равным Давление остаточных газов: Принимаем Давление в конце впуска: Выбираем значение Температура в конце впуска: В двигателях без наддува 1.3. Процесс сжатия Расчет давления и температуры в конце сжатия проводят по уравнениям политропического процесса: где Находим температуру и давление в конце сжатия: 1.4. Процесс сгорания Теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания 1 кг топлива определяется по его элементарному составу. Для жидких топлив соответственно в [кг воздуха/кг топлива] и [киломоль воздуха/кг топлива]: где: 0,23 и 0,21 – соответственно значения массового и объемного содержания кислорода в 1 кг воздуха; – соответственно массовые доли углерода, водорода и кислорода, содержащихся в топливе. Из [1] (приложение 3) определяем средние значения этих величин: Действительное количество воздуха, поступившее в цилиндр: где Количество остаточных газов в цилиндре двигателя равно: где Число киломолей продуктов сгорания 1 кг жидкого топлива в [кмоль/кг]: Действительный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси характеризует изменение объема газов при сгорании и равен: Давление в конце сгорания определяется по формуле: где Температура в конце сгорания определяется из уравнения сгорания: (1.4.1.) где: Средняя молекулярная теплоемкость для свежего заряда: Средняя молекулярная теплоемкость для продуктов сгорания: Подставляем все известные данные в (1.4.1.) и приводим его к квадратному уравнению: Из этого уравнения определяем значение температуры 1 .5. Процесс расширения Значения давления и температуры газов в конце процесса расширения рассчитывают по уравнениям политропического процесса: где где Для проверки теплового расчета и правильности выбора параметров процесса выпуска используем формулу проф. Е.К. Мазинга: Принятое в начале расчета значение Отклонение – меньше одного процента. 1.6. Определение среднего индикаторного давления Теоретическое среднее индикаторное давление можно определить по построенной индикаторной диаграмме: где a , c , z , z ', b , a ), мм 2 ; Величина среднего теоретического индикаторного давления подсчитывается аналитическим путем на основании формулы: Точность построения индикаторной диаграммы оценивается коэффициентом погрешности: Коэффициент не должен превышать 3…4%. Действительное среднее индикаторное давление определяется по формуле: где – потери индикаторного давления на выполнение вспомогательных ходов. 1.7. Определение основных размеров двигателя и показателей его топливной экономичности Определим среднее давление механических потерь в двигателе: где Среднее эффективное давление: Механический КПД двигателя: Исходя из заданной величины эффективной мощности и среднего эффективного давления С другой стороны, рабочий объем цилиндра равен: где Диаметр цилиндра определяется из выражения: где – отношение хода поршня к диаметру цилиндра.
Принимаем Ход поршня: По найденным значениям и определяем основные параметры и показатели двигателя: рабочий объем цилиндра: эффективная мощность: эффективный крутящий момент: средняя скорость поршня: Оценка работы двигателя, с точки зрения использования рабочего объема, а также тепловой и динамической напряженности, производится по удельной литровой и поршневой мощностям: В качестве измерителей топливной экономичности двигателя при работе его на номинальной мощности принимаются эффективный удельный расход топлива: где Часовой расход топлива: Индикаторный КПД двигателя вычисляется по выражению: где 3 : где В – удельная газовая постоянная. Результаты теплового расчета двигателя и его основные размеры приведены в таблице 1: Таблица 1
Давление газов, МПа | 0,092 | |
4,563 | ||
7,3 | ||
7,3 | ||
0,3811 | ||
Температура газов, К | 336,7 | |
971 | ||
2195 | ||
1343 | ||
Среднее давление, МПа | 0,7697 | |
0,9531 | ||
КПД | 0,51225 | |
0,80758 | ||
0,41368 | ||
Удельный эффективный расход топлива | 203,37 | |
Размеры двигателя | 117,6 | |
112 | ||
1,1586 |
Индикаторная диаграмма строится совмещенной: теоретическая и действительная в координатных осях Размеры индикаторной диаграммы по оси абсцисс (объемы) принимаем 130 мм, высота по оси ординат (давление) – 180 мм. На оси абсцисс откладываем произвольный отрезок, изображающий объем камеры сгорания Выбираем масштаб давлений: В принятом масштабе давлений по оси ординат отмечают точки на оси абсцисс, второе – точке Через точки и проводим прямые, параллельные оси абсцисс. Точки и соединяются политропой сжатия, а точки и – политропой расширения.
Промежуточные точки этих кривых определяются из условия, что каждому значению на оси абсцисс соответствуют следующие значения давлений: – для политропы сжатия; – для политропы расширения, где и – искомые давления в промежуточных точках на политропах сжатия и расширения; – отношение объемов, выраженных в единицах длины (по чертежу); и – показатели политроп сжатия и расширения.
Результаты расчетов ординат точек политроп запишем в таблицу 3: Таблица 3
политропа сжатия | политропа расширения | ||||||
7,2 | 17,1 | 49,1 | 114 | 4,52 | - | - | - |
10 | 12,3 | 31,3 | 72 | 2,88 | - | - | - |
10,5 | 11,7 | - | - | - | 19.2 | 183 | 7.30 |
20 | 6,2 | 12,1 | 28 | 1,11 | 8.8 | 84 | 3.37 |
30 | 4,1 | 6,9 | 16 | 0,64 | 5.4 | 52 | 2.07 |
40 | 3,1 | 4,7 | 11 | 0,43 | 3.9 | 37 | 1.47 |
50 | 2,5 | 3,4 | 8 | 0,32 | 2.9 | 28 | 1.12 |
100 | 1,2 | 1,3 | 3 | 0,12 | 1.3 | 12 | 0.49 |
110 | 1,1 | 1,2 | 3 | 0,11 | 1.1 | 11 | 0.44 |
123 | 1 | 1 | 2 | 0,09 | 1 | 10 | 0.38 |
Полученные точки пересечения сносим по горизонтали вправо на вертикальные линии соответствующих углов развернутой диаграммы.
Проведя через найденные точки кривую, получим развернутую индикаторную диаграмму за рабочий цикл. Сила давления газов на поршень подсчитывается по формуле (2.1.1.), и величины этой силы для каждого угла поворота коленчатого вала записываются в таблицу 4. Для определения газовых сил по развернутой диаграмме давлений необходимо пересчитать масштаб: где 2.2. Определение сил инерции Действующая на поршень сила инерции масс, совершающих возвратно-поступательное движение, равна: где – сила инерции первого порядка; – сила инерции второго порядка; Следовательно, где Значения масс деталей кривошипно-шатунного механизма принимаем из [1] (приложение 4): Поршень: Шатун: Угловая скорость вращения коленчатого вала равна: Определив силы и 2.3. Определение сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала На шатунную шейку действуют две силы: сила Сила, действующая по шатуну, определяется по уравнению: где Центробежная сила инерции равна: где Геометрическая сумма сил и образует результирующую силу Сила раскладывается на две составляющие: 1. – радиальная, действующая по радиусу кривошипа: 2. Результирующая сила подсчитывается по формуле: Полученные значения всех сил при разных углах поворота коленчатого вала приведены в таблице 4: Таблица 4
Силы, Н | |||||||
0 | 49.3 | -19732.9 | -19683.7 | 0.0 | -19683.7 | -11512.6 | 31196.3 |
30 | -78.8 | -15644.9 | -15723.7 | -11377.5 | -11587.4 | 25750.0 | |
60 | -78.8 | -5920.5 | -5999.3 | -6636.5 | -504.1 | 13727.5 | |
90 | -78.8 | 3945.9 | 3867.0 | 3867.1 | -2232.5 | 14278.7 | |
120 | -78.8 | 9866.0 | 9787.2 | 6125.6 | -8965.1 | 21374.3 | |
150 | -78.8 | 11698.0 | 11619.2 | 3212.0 | -11562.5 | 23297.6 | |
180 | -78.8 | 11839.7 | 11760.9 | 0.0 | -11760.9 | 23273.6 | |
210 | -13.8 | 11698.2 | 11684.4 | -3228.8 | -11627.5 | 23364.3 | |
240 | 230.5 | 9867.3 | 10097.8 | -6318.6 | -9250.3 | 21703.1 | |
270 | 893.6 | 3948.8 | 4842.3 | -4841.9 | -2796.4 | 15106.0 | |
300 | 3011.7 | -5916.7 | -2905.0 | 3213.7 | -243.3 | 12187.3 | |
330 | 12905.8 | -15642.1 | -2736.4 | 1980.6 | -2016.0 | 13672.9 | |
360 | 43544.7 | -19732.9 | 23811.8 | 0.0 | 23811.8 | 12299.2 | |
390 | 39889.7 | -15647.6 | 24242.1 | 17536.2 | 17869.3 | 18652.7 | |
420 | 12758.0 | -5924.3 | 6833.7 | 7559.2 | 575.9 | 13294.8 | |
450 | 6116.9 | 3942.9 | 10059.9 | 10061.2 | -5805.7 | 20028.8 | |
480 | 3869.8 | 9864.8 | 13734.5 | 8598.1 | -12580.1 | 25580.9 | |
510 | 3003.8 | 11697.8 | 14701.6 | 4065.7 | -14629.8 | 26456.7 | |
540 | 1409.3 | 11839.7 | 13249.0 | 0.0 | -13249.0 | 24761.7 | |
570 | 49.3 | 11698.4 | 11747.6 | -3245.0 | -11690.5 | 23428.9 | |
600 | 49.3 | 9868.6 | 9917.8 | -6204.6 | -9086.0 | 21512.8 | |
630 | 49.3 | 3951.7 | 4001.0 | -4000.2 | -2311.3 | 14391.0 | |
660 | 49.3 | -5912.9 | -5863.6 | 6487.0 | -489.6 | 13643.1 | |
690 | 49.3 | -15639.4 | -15590.2 | 11287.5 | -11483.5 | 25617.0 |
Угол поворота коленвала | Значения тангенциальных сил для соответствующих цилиндров, Н | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |||
0 | 0 | -4842 | 10061 | 0 | 3867 | 0 | 0 | -4000 | 5086,2 | 13 |
30 | -11378 | 3214 | 8598 | -3229 | 6126 | 17536 | -3245 | 6487 | 24109,3 | 61 |
60 | -6637 | 1981 | 4066 | -6319 | 3212 | 7559 | -6205 | 11288 | 8945,3 | 23 |
90 | 3867 | 0 | 0 | -4842 | 0 | 10061 | -4000 | 0 | 5086,2 | 13 |
120 | 6126 | 17536 | -3245 | 3214 | -3229 | 8598 | 6487 | -11378 | 24109,3 | 61 |
150 | 3212 | 7559 | -6205 | 1981 | -6319 | 4066 | 11288 | -6637 | 8945,3 | 23 |
180 | 0 | 10061 | -4000 | 0 | -4842 | 0 | 0 | 3867 | 5086,2 | 13 |
210 | -3229 | 8598 | 6487 | 17536 | 3214 | -3245 | -11378 | 6126 | 24109,3 | 61 |
240 | -6319 | 4066 | 11288 | 7559 | 1981 | -6205 | -6637 | 3212 | 8945,3 | 23 |
270 | -4842 | 0 | 0 | 10061 | 0 | -4000 | 3867 | 0 | 5086,2 | 13 |
300 | 3214 | -3245 | -11378 | 8598 | 17536 | 6487 | 6126 | -3229 | 24109,3 | 61 |
330 | 1981 | -6205 | -6637 | 4066 | 7559 | 11288 | 3212 | -6319 | 8945,3 | 23 |
360 | 0 | -4000 | 3867 | 0 | 10061 | 0 | 0 | -4842 | 5086,2 | 13 |
390 | 17536 | 6487 | 6126 | -3245 | 8598 | -11378 | -3229 | 3214 | 24109,3 | 61 |
420 | 7559 | 11288 | 3212 | -6205 | 4066 | -6637 | -6319 | 1981 | 8945,3 | 23 |
450 | 10061 | 0 | 0 | -4000 | 0 | 3867 | -4842 | 0 | 5086,2 | 13 |
480 | 8598 | -11378 | -3229 | 6487 | -3245 | 6126 | 3214 | 17536 | 24109,3 | 61 |
510 | 4066 | -6637 | -6319 | 11288 | -6205 | 3212 | 1981 | 7559 | 8945,3 | 23 |
540 | 0 | 3867 | -4842 | 0 | -4000 | 0 | 0 | 10061 | 5086,2 | 13 |
570 | -3245 | 6126 | 3214 | -11378 | 6487 | -3229 | 17536 | 8598 | 24109,3 | 61 |
600 | -6205 | 3212 | 1981 | -6637 | 11288 | -6319 | 7559 | 4066 | 8945,3 | 23 |
630 | -4000 | 0 | 0 | 3867 | 0 | -4842 | 10061 | 0 | 5086,2 | 13 |
660 | 6487 | -3229 | 17536 | 6126 | -11378 | 3214 | 8598 | -3245 | 24109,3 | 61 |
690 | 11288 | -6319 | 7559 | 3212 | -6637 | 1981 | 4066 | -6205 | 8945,3 | 23 |
20 | 40 | 60 | 80 | 100 | |
530 | 1060 | 1590 | 2120 | 2650 | |
17 | 41 | 67 | 87 | 100 | |
26.78 | 64.60 | 105.6 | 137.1 | 157,552 |
2862 | 0 | 0 | 8,01 | 2250 |
2650 | 567,8 | 157,552 | 32,04 | 203.37 |
2120 | 617.6 | 137.1 | 31.2 | 217.5 |
1590 | 634.3 | 105.6 | 29.7 | 360 |
1060 | 582.0 | 64.60 | 27.9 | 630 |
530 | 482.5 | 26.78 | 25,63 | 957.1 |