ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.10.2024
Просмотров: 63
Скачиваний: 0
СОДЕРЖАНИЕ
1 Расчёт и выбор исходных параметров
2 Тепловой расчет проектируемого двигателя
2.3 Параметры окружающей среды и остаточных газов
2.4 Расчет параметров в конце процесса впуска
2.8 Индикаторные и эффективные параметры рабочего цикла, основные параметры цилиндра и двигателя
2.9 Построение индикаторной диаграммы
2.10 Построение круговой диаграммы фаз газораспределения
3 Расчет и построение внешней скоростной характеристики
4 Динамический расчет кшм с применением эвм
4.1 Силы, действующие на шатунные шейки коленчатого вала
5 Патентно-информационный поиск аналогов заданного типа двс
6 Обоснование и выбор механизмов и систем проектируемого двигателя
7 Расчёт распределительного вала
8 Техническая характеристика двигателя
Список использованных источников
Скоростную характеристику реального двигателя строят по результатам стендовых испытаний. Для вновь проектируемого двигателя при построении внешней скоростной характеристики угловая скорость
вращения коленчатого вала принимается от (0,2.. .1,2) с учетом того, что — номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя.
Основные параметры двигателя в зависимости от угловой скорости
вращения коленчатого вала определяются по эмпирическим формулам.
Текущее значение эффективной мощности , кВт, равно:
(3.2)
где а, в, с - коэффициенты корректирования.
Для бензиновых двигателей: а = в = с = 1.
Текущее значение эффективного крутящего момента , кНм, равно:
(3.3)
Текущее значение удельного эффективного расхода топлива:
(3.4)
Текущее значение часового расхода топлива , кг/ч, равно:
(3.5)
Полученные результаты расчета занесем в таблицу 3.
Таблица 3 – Результаты расчёта основных параметров двигателя
Параметр |
Размерн. |
|
Значение параметров |
|
|
|
|
We |
рад/с |
104,60 |
209,20 |
313,80 |
418,40 |
523,00 |
627,60 |
We/Wn |
|
0,200 |
0,400 |
0,600 |
0,800 |
1,000 |
1,200 |
Ne |
кВт |
19,98216 |
42,72048 |
64,08072 |
79,92864 |
86,13 |
78,55056 |
Me |
кН.м |
0,1910 |
0,2042 |
0,2042 |
0,1910 |
0,1647 |
0,1252 |
Gt |
кг/ч |
5,8152082 |
10,94061 |
15,664968 |
20,46953 |
25,06555 |
27,43174 |
ge |
г/(кВт*ч) |
291,02 |
256,0976 |
244,4568 |
256,0976 |
291,02 |
349,224 |
Результаты построений внешних скоростных характеристик приведены в приложении В.
4 Динамический расчет кшм с применением эвм
Задачей динамического расчета является определение сил и моментов, действующих на элементы кривошипно-шатунного механизма, знание которых необходимо для расчета на прочность и износостойкость деталей проектируемого двигателя и для расчета подшипников качения.
По оси цилиндров действует суммарная сила :
, (4.1)
где - сила давления газов, кН;
- сила атмосферного давления, кН;
- сила инерции возвратно-поступательно движущихся масс, кН.
Для определения силы давления газов вычисляются давления в цилиндре двигателя (МПа) и умножаются на площадь поршня .Величи-
ны давлений газов в цилиндре по углу поворота коленчатого вала определяются по развертке индикаторной диаграммы, полученной в тепловом расчете .
Давление окружающей среды принимаем .
Силы инерции возвратно- поступательно движущихся масс находятся по формуле:
(4.2)
где - массы , совершающие возвратно- поступательное движение, кг;
- площадь поршня.
- масса пршневой группы ;
- масса шатуна, приведенная к оси поршневого пальца;
- полная масса шатуна;
- конструктивные массы поршня и шатуна в соответственно.
(4.3)
-центробежная сила инерции вращающихся масс;
После проведения расчетов с применением ЭВМ получили следующие результаты:
4.1 Силы, действующие на шатунные шейки коленчатого вала
Силы, действующие на шатунную шейку рядного двигателя, определяют аналитическим способом или графическим построением.
Аналитически результирующая сила, действующая на шатунную шейку рядного двигателя:
(4.4)
где - сила, действующая на шатунную шейку по кривошипу.
Рисунок 3 - Силы, действующие на шатунную шейку
Результаты расчета сил и моментов действующих на элементы кривошипно – шатунного механизма приведены в приложении А.
Направление результирующей силы для различных положений коленчатого вала определяется углом , заключенным между вектором и осью кривошипа.
Графическое построение силы в зависимости от угла поворота кривошипа осуществляется в виде полярной диаграммы с полюсом в точке.
Диаграмму износа шатунной шейки строят по полярной диаграмме следующим образом. Проводят окружность, изображенную в произвольном масштабе шатунную шейку и делят ее на 12 участков лучами.
Дальнейшее построение осуществляют в предположении, что действие каждого вектора силы распространяется на 60° по окружности шейки
в обе стороны от точки приложения силы. Таким образом, для определения величины усилия (износа), действующего по каждому лучу необходимо:
а) определить по полярной диаграмме сектор на шатунной шейке, в котором действующие силы создают нагрузку по направлению луча;
б) определить величину каждой силы, действующей в секторе
луча и подсчитать результирующую величину для луча;
в) отложить результирующую величину в выбранном масштабе на диаграмме износа по лучу от окружности к центру, а концы отрезков соединить плавной кривой, характеризующей износ шейки;
г) перенести на диаграмму износа ограничительные касательные к полярной диаграмме и и, проведя от них лучи и под углом 60°, определить граничные точки (Аи В) кривой износа шатунной шейки, между которыми располагается ось масляного отверстия.
При построении диаграммы износа используем данные приведенные в таблице 4.
Таблица 4 – Результаты расчёта износа шатунной шейки
,град |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
0 |
- |
- |
- |
- |
3,77 |
3,77 |
3,77 |
3,77 |
- |
- |
- |
- |
30 |
- |
- |
- |
- |
3,03 |
3,03 |
3,03 |
3,03 |
- |
- |
- |
- |
60 |
- |
- |
- |
1,18 |
1,18 |
1,18 |
1,18 |
- |
- |
- |
- |
- |
90 |
- |
- |
- |
- |
0,76 |
0,76 |
0,76 |
0,76 |
0,76 |
- |
- |
- |
120 |
- |
- |
- |
- |
1,91 |
1,91 |
1,91 |
1,91 |
1,91 |
- |
- |
- |
150 |
- |
- |
- |
- |
2,23 |
2,23 |
2,23 |
2,23 |
2,23 |
- |
- |
- |
180 |
- |
- |
- |
- |
2,24 |
2,24 |
2,24 |
2,24 |
- |
- |
- |
- |
210 |
- |
- |
- |
- |
2,24 |
2,24 |
2,24 |
2,24 |
- |
- |
- |
- |
240 |
- |
- |
- |
- |
1,94 |
1,94 |
1,94 |
1,94 |
- |
- |
- |
- |
270 |
- |
- |
- |
- |
0,84 |
0,84 |
0,84 |
0,84 |
- |
- |
- |
- |
300 |
- |
- |
- |
- |
0,94 |
0,94 |
0,94 |
0,94 |
0,94 |
- |
- |
- |
330 |
- |
- |
- |
- |
2,22 |
2,22 |
2,22 |
2,22 |
2,22 |
- |
- |
- |
360 |
- |
- |
- |
- |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
- |
- |
- |
- |
375 |
1,97 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1,97 |
1,97 |
1,97 |
1,97 |
390 |
- |
- |
- |
- |
0,44 |
0,44 |
0,44 |
0,44 |
0,44 |
- |
- |
- |
420 |
- |
- |
- |
- |
0,19 |
0,19 |
0,19 |
0,19 |
0,19 |
- |
- |
- |
450 |
- |
- |
- |
- |
- |
1,46 |
1,46 |
1,46 |
1,46 |
1,46 |
- |
- |
480 |
- |
- |
- |
- |
- |
2,37 |
2,37 |
2,37 |
2,37 |
2,37 |
- |
- |
510 |
- |
- |
- |
- |
2,59 |
2,59 |
2,59 |
2,59 |
2,59 |
- |
- |
- |
540 |
- |
- |
- |
- |
2,41 |
2,41 |
2,41 |
2,41 |
2,41 |
- |
- |
- |
570 |
- |
- |
- |
- |
2,56 |
2,56 |
2,56 |
2,56 |
2,56 |
- |
- |
- |
600 |
- |
- |
- |
- |
1,94 |
1,94 |
1,94 |
1,94 |
1,94 |
- |
- |
- |
630 |
- |
- |
- |
- |
0,78 |
0,78 |
0,78 |
0,78 |
0,78 |
- |
- |
- |
660 |
- |
- |
- |
- |
- |
1,15 |
1,15 |
1,15 |
1,15 |
1,15 |
- |
- |
690 |
- |
- |
- |
- |
3,01 |
3,01 |
3,01 |
3,01 |
3,01 |
- |
- |
- |
1,97 |
- |
- |
1,18 |
38,72 |
43,7 |
43,7 |
42,52 |
21,24 |
6,95 |
1,97 |
1,97 |