7.7 За зразком (рис.4) будується в тонких лініях теоретична індикаторна діаграма розрахункового циклу ДВЗ
Використовуючи наступні розрахункові показники: Рa=0,087 МПа; Рc =1,17 МПа; Рz= 4,45 МПа; Рzд =3,78 МПа; Рв= 0,41 МПа; Рс 190°...Рс 350° - пункт 7.3; Рb 10°...Рb 170° - пункт 7.6; S =82 мм; Hс =14,11мм; Hz =14,11мм
7.8 Проводиться уточнення індикаторної діаграми
Враховуючи значення тисків Рк (пункт 2.3) та Рr (пункт 2.5) та будують лінії процесів газообміну. Для проведення округлення індикаторної діаграми навколо точок c, z, b та r необхідні значення тиску в камері згоряння для характерних точок с" та b":
;
=0,12 МПа
МПа
На графіку теоретичної індикаторної діаграми товстими лініями будується дійсна індикаторна діаграма циклу.
Рис. 4. Індикаторна діаграма
8. Динамічний розрахунок кривошипно-шатунного механізму
Заповнюють таблицю Результатів динамічного розрахунку КШМ для кутів повороту колінчастого валу від 0° до 720° з кроком 10° за наступною формою. Таблиця 8.1
Результати динамічного розрахунку КШМ
Кут φ,
град
Тиск Ргкз,
Мпа
Прискор
Jп, м/c2
Pr, кН
Pj, кН
P, кН
N, кН
S,кН
K, кН
T, кН
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0
0,08034
12545,20
-6,089643
-0,53
12230,59
-0,07081
-5,940301
-0,2705
-0,01217
-0,27077
-0,26717
-0,41
20
11312,24
-5,746013
-0,5177
-0,04608
-0,51977
-0,47059
-0,1
30
9859,74
-4,813717
-0,63987
-0,08382
-0,64563
-0,51254
0,073
40
7983,84
-3,92008
-0,67446
-0,11398
-0,6839
-0,44312
0,316
50
5823,72
-2,888714
-0,59782
-0,12076
-0,60978
-0,29174
0,48
60
3528,34
-1,788228
-0,42758
-0,09834
-0,4387
-0,1287
0,54
70
1249,62
-0,690159
-0,19024
-0,04756
-0,19614
-0,02036
0,513
80
-877,18
0,3416966
0,071243
0,018737
0,073665
-0,00606
0,418
90
-2744,26
1,256593
0,316604
0,084533
0,327685
-0,08453
0,29
100
-4280,07
2,0197317
0,512566
0,134805
0,529993
-0,22143
0,176
110
-5454,22
2,6156467
0,636209
0,159052
0,655931
-0,36709
0,08
120
-6272,60
3,0448216
0,684022
0,157325
0,701807
-0,47813
0,02
130
-6776,37
3,3246552
0,657276
0,13277
0,670422
-0,52451
140
-7031,19
3,4841458
0,576853
0,097488
0,584929
-0,50475
150
-7115,48
3,5571249
0,456707
0,059829
0,460817
-0,42519
0,080
160
-7107,64
3,5788736
0,312218
0,027787
0,313466
-0,30285
170
-7073,34
0,157863
0,007104
0,158021
-0,15676
180
3,5764571
-0,19
190
0,08087
-0,0678
-0,158
0,00711
-0,15816
0,156892
200
0,08251
-0,0586
-0,3133
0,027884
-0,31456
0,303905
Результати розрахунків, за пунктами 7.3...7.8, біжучих значень тиску Ргк.з в камері згоряння заносять у стовпчик 2 таблиці.
У стовпчик 3 вносять значення прискорення поршня (пункт 6.6) для кутів 0°...360° без змін. Для кутів 360°... 720° приймають та підставляють значення прискорення для кута, зменшеного на 360°. Наприклад: для кута 520° у таблицю вносимо прискорення для кута j = 520°-360° = 160°.
Зусилля, що діє на поршень двигуна внутрішнього згоряння, визначають за формулою: , кН. Значення Ргк.з для всіх кутів приведені у стовпчику 2 (табл. 8.1); Р0 - тиск навко лишнього середовища згідно пункту 2.1;
D - округлене значення діаметра циліндра згідно пункту 4.2. Значення зусилля Рг визначають для кожного кута в інтервалі 0°... 720° i вносять у стовпчик 4 таблиці.
З таблиці А-1 визначають значення мас: поршневої групи mп , шатунної групи mш , та маси неврівноваженої одного коліна валу без противаг mк:
mп=0,73 кг ; mш=0,93 кг; mк=0,86 кг
Маса шатунної групи, зосереджена на осі поршневого пальця
mш.п.=0,275· mш, кг.
mш.п.=0,275·0,93=0,26 кг
Маса шатунної групи, зосереджена на осі кривошипа
mш.к.=0,725· mш, кг.
mш.к.=0,725·0,93=0,26 кг
Маса, що здійснює зворотно-поступальний рух
, кг.
mj=0,73+0,26=0,99 кг
Маса, що здійснює обертальний рух
для V-подібного двигуна
mR= mк+2· mш.к ;
mR=0,86+2·0,26=1,12 кг
Силу інерції зворотно-поступального руху визначають за формулою
Pj=- mj ·jп·10¯³, кН.
Результати розрахунків сили інерції для інтервалу кутів 0°...720° вносять у стовпчик 5 таблиці.
Сумарна сила, що діє на поршень уздовж осі циліндра
, кН.
Результати вносять у стовпчик 6 таблиці.
Сила, що діє перпендикулярно осі циліндра , кН.
Результати вносять у стовпчик 7. Значення множника беруть з таблиці D-4 додатку D. 8.13. Сила, що діє вздовж осі шатуна , кН.
Результати вносять у стовпчик 8. Значення множника беруть з таблиці D-5 додатку D.
Сила, що діє вздовж кривошипа
Результати вносять у стовпчик 9. Значення множника
беруть з таблиці D-6 додатку D.
Тангенціальна сила, прикладена до кривошипа
Результати вносять у стовпчик 10. Значення множника
беруть з таблиці D-7 додатку D.
У вiдповiдностi з рис.5 будують графічні залежності для Рj та Р за даними таблиці стовпчики 5 та 6.
Нижче в тому ж масштабі будують графіки залежностей для N та S, стовпчики 7 та 8.
Під графіками для N та S будують графіки залежностей сил К та Т, стовпчики 9 та 10.
˚
Схема сил, що діють на КШМ.
Висновки
Під час виконання даного курсового проекту були проведені слідуючі розрахунки:
- розрахунок індикаторних та ефективних показників дійсного тиску;
- розрахунок основних параметрів циліндра та тепловий баланс двигуна в цілому;
- кінематичний розрахунок кривошипно-шатунного механізму;
Динамічний розрахунок кривошипно-шатунного механізму; Були побудовані:
зовнішня швидкісна характеристика двигуна;
індикаторна діаграма циклу двигуна;
діаграми залежностей Ne=f(P0) та Мe=f(P0);
поверхневі діаграми.
Визначаємо зокрема: ефективна потужність Ne=53,26 кВт; номінальний ефективний крутний момент Ме=113,08, min та min частоту обертання двигуна: nmin=900 об/хв, nmax=4950 об/хв. Визначено типові витрати палива та коефіцієнт наповнення, які зображенні в таблицях:
n
ge
ηv
900
386,32
0,68
1800
347,39
0,82
2700
332,41
0,78
3600
341,40
0,75
4500
374,34
0,71
4950
399,79
Провіривши повторний розрахунок теплового балансу з наддувом було визначено, що із збільшенням тиску наддуву зростає ефективна потужність Ne та крутний момент Ме, що підвищує ефективність двигуна та зменшує витрати палива. Цю залежність графічно зображено на поверхневих діаграмах.
Без наддуву
З наддувом
nном
Рк=Р0, МПа
Nе, кВт
Ме, Нм
Рк, МПа
0,1
53,26
113,08
0,105
60,73
128,94
0,11
63,11
133,98
0,115
65,43
138,91
0,12
67,69
143,73
0,125
69,92
148,4
0,13
72,09
153,06
З даних наведених у таблиці видно, що характеристику двигуна значно покращено, а семе: Nе двигуна з наддувом при nном=4950 об/хв та Рк=0,13 МПа зросла на 26,1%, а Ме – на 26,3% порівняно з даними без наддуву. Оптимальна область крутного моменту Ме =160-180 Нм досягається при n=900-2700 об/хв та Рк =0,105-0,12 МПа. В результаті регулювання тиску наддуву максимальний Ме=189,79Нм досягається при n=4500об/хв та Рк=0,173МПа.
Література
1. А.И.Колчин, В.П.Демидов «Расчет автомобильных и тракторных двигателей», М.: Высш. школа, 1980. – 400с.
2. І.П.Ріло, О.П.Рижий «Методичні вказівки 032-176» до виконання практичних робіт і курсового проекту з дисципліни «Автомобільні двигуни» для студентів денної і заочної форм навчання спеціальності 6.090200 «Автомобілі та автомобільне господарство». Рівне: НУВГП, 2005 р. – 37 с.
3. Тимченко І.І., Гутаревич Ю.Ф. «Автомобільні двигуни». Харків: Основа, 1996.
4. Савельев Г.М., Зайченко Г.Н. Турбокомпрессоры и теплообменники надувного воздуха автомобыльныных двигателей: Учебное пособые для институтов повышения квалифыкации. Ярославль: Верх-Волж. Кн. Изд-во, 1983.-96с.
5. www.autosite.com.ua
6. www.drive.ru
7. www.carsguru.net
8. www.motor-house.dp.ua
9. www.infocar.com.ua
10. sp-art.at.ua
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
