рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПО ТРАКТОРАМ И АВТОМОБИЛЯМ

КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПО ТРАКТОРАМ И АВТОМОБИЛЯМ - Курсовой Проект, раздел Машиностроение,   Орловский Государственный Аграрный Университет ...

 

ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Ефимов М. А. Акимочкин А. В.

 

КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПО ТРАКТОРАМ И АВТОМОБИЛЯМ

«Механизация сельского хозяйства» и «Технология обслуживания и ремонта машин в АПК»    

Параметры рабочего тела

1.2.1 Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания одного килограмма топлива

Теоретически необходимым называется количество воздуха /о, кг, достаточное для полного сгорания 1 кг топлива. Оно зависит от элементарного состава топлива и рассчитывается по стехиометрическим отношениям:

(1.1)

При делении /о на среднюю молярную массу воздуха /л теоретически необходимое количество Lo, выразится в киломолях

 

(1,2)

где масса I кмоля воздуха (=218,96 кг/кмоль.).

Количество свежего заряда

В дизельном двигателе топливовоздушная смесь приготавливается в камере сгорания при впрыскивании топлива. Число киломолей горючей смеси Mi, кмоль, определяется по формуле: (1.3)

Количество отдельных компонентов продуктов сгорания

На основе расчёта реакций сгорания находим число кмолей углекислого газа и водяного пара, образовавшихся при сгорании 1 кг топлива по формулам… Количество углекислого газа , кмоль: (1,5)

Общее количество продуктов сгорания

Общее количество продуктов сгорания , кмоль, при а ≥ 1 определяется по формуле:

(1.10)

Общее количество продуктов сгорания , кмоль, при а ≤1, определяется по формуле:

(1.11)

1.3 Расчёт впуска

Давление воздуха на впуске

Для карбюраторного и дизельного двигателя без наддува давление на впуске, МПа, можно принять равным атмосферному ,МПа:

(1.12)

В двигателе с наддувом воздух в цилиндры поступает из компрессора, где он предварительно сжимается. В зависимости от степени наддува принимаются следующие значения давления , МПа. наддувочного воздуха [3]:

• при низком наддуве, МПа;

• при среднем наддуве, МПа;

• при высоком наддуве, МПа.

Температура воздуха на впуске

Для двигателей без наддува температуру воздуха на впуске Тк, К можно условно считать равной атмосферной , К:

= (1.13)

Для двигателей с наддувом, температура воздуха за компрессором, т.е. на впуске, Тк, К, определяется по формуле:

(1.14)

где -показатель политропы сжатия воздуха вкомпрессоре.

В зависимости от типа наддувочного агрегата и степени охлаждения значения по опытным данным находится и следующих пределах [2]:

• для поршневых нагнетателей от 1,4 до 1,6;

• дляобъёмных нагнетателей от 1,55 до I, 75;

• для осевых и центробежных нагнетателей от 1,4 до 2,

Плотность заряда на впуске

(1.15) где - удельная газовая постоянная воздуха, = 287 Дж/(кгград). 1.3.4 Давление в конце впуска

Коэффициент остаточных газов

Отношение числа киломолей остаточных газов Mr, оставшихся в цилиндре от предыдущего цикла, к числу киломолей свежего заряда, поступившего в цилиндр… (1.17) где Mr - число киломолей остаточных газов;

Температура в конце впуска

Температура газа, находящегося в цилиндре двигателя в конце впуска, зависит от температуры рабочего тела, температуры остаточных газов , коэффициента остаточных газов подогрева свежего заряда:

(1,19)

У современных четырёхтактных двигателей значение варьирует вследующих пределах:

• для карбюраторных двигателей - от 320 до 380 К;

• для дизелей без наддува - от 310 до 350 К;

• для четырёхтактных дизелей с наддувом и двухтактные дизелей с прямоточной продувкой - от 320 до 400 К.

Коэффициент наполнения

(1,20) Для четырёхтактных двигателей значение составляет • для карбюраторных двигателей - от 0,75 до 0,85;

Показатель политропы сжатия

С учётом реальных условий теплообмена в двигателе на показатель политропы будут влиять конструктивные параметры, режимы работы и условия… Наибольшее влияние на оказывает частота вращения коленчатого вала п, так как… При п от 600 до 2500 минможно пользоваться ориентировочной зависимостью:

Давление в конце сжатия

Расчёт давления в конце сжатия , МПа, ведут по уравнению политропического процесса:

(1.22)

Ориентировочные значения для современных автотракторных двигателей находятся в следующих пределах [2]

• длякарбюраторных двигателей при полном открытии дроссельной заслонки - от 0,9 до 1,6 МПа;

• для дизелей без наддува - от 3,5 до 5,5 МПа;

• для дизелей с наддувом (при давлении наддува

0,2 МПа и без промежуточного охлаждения воздуха после компрессора) - от 6 до 8 МПа.

Температура в конце сжатия

(1.23) Для современных автотракторных двигателей значения Тс находятся в следующих… • для карбюраторных двигателей при полном открытии дроссельной заслонки - от 650 до 800 К;

Число киломолей остаточных газов

Число киломолей остаточных газов, кмоль, определяются по формуле:

(1.25)

Число киломолей газов в конце сжатия до сгорания

, (1.26) где - число киломолей газов в конце сжатия до сгорания, кмоль. 1.5 Расчёт сгорания

Число киломолей газов после сгорания

, кмоль (1.30)

Действительный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси

Действительный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси характеризует изменение объема газов при сгорании рабочей смеси.

 

(1.31)

На значение действительного коэффициента молекулярного изменения в основном влияет коэффициент избытка воздуха; при обогащении смеси (уменьшении) возрастает.

Ориентировочно значение находится в следующих пределах [2]:

• для карбюраторных двигателей - от 1,05 до 1,08;

• для дизельныхдвигателей - от1,01 до1,05.

Количество теплоты, передаваемое газам при сгорании одного килограмма топлива

(1.32) Если 1, то данное выражение опускается и не определяется. При определении количества теплоты, передаваемой газам, задаются значением коэффициента использования теплоты.

Максимальная температура сгорания

• для карбюраторных двигателей: (1.35) •для дизельных двигателей

Для дизелей с наддувом для ограничения максимального давления сгорания принимают меньшее значение степени повышения давления, чем в дизеле без наддува.

После подстановки ипреобразования выражения получают уравнение второго порядка вида:

(1,37)

Решая уравнение относительно, получают:

(1.38)

Для современных автотракторных двигателей значение находится в следующих пределах [2].

• для карбюраторных двигателей - от 2400 до 2900 К;

• для дизельных двигателей - от 1800 до 2300 К;

• для газовых двигателей - от 2200 до 2500 К,

Максимальное давление сгорания

(1.40) Для карбюраторных и других двигателей, теоретическая основа рабочего… (1.41)

Степень повышения давления

(1.43)

1.6 Расчёт расширения

1.6.1 Степень предварительного расширения (для дизельных двигателей)

(1.44)

где - степень предварительного расширения.

Для современных автотракторных дизелей значения находятся в пределах от 1,2 до 2,4 [2].

 

Степень последующего расширения (для дизельных двигателей)

Степень последующего расширения определяется по формуле:

(1.45)

Показатель политропы расширения

В расчётах параметров конца процесса расширения вместо действительного процесса с переменными показателями политропы обычно принимают условный… Зависимость показателя от частоты вращения по экспериментальным данным имеет… (1.46)

Давление в конце расширения

Значение давления в конце процесса расширения , МПа, рассчитывают по уравнению политропического процесса.

• для карбюраторных двигателей:

(147)

• для дизельных двигателей:

(1.48)

Для современных автотракторных двигателей значения находятся в следующих пределах [2]:

• дня карбюраторных двигателей - от 0,35 до 0,6 МПа;

• для дизельных двигателей - от 0,2 до 0,5 МПа.

Температура в конце расширения

Значение температуры газов в конце процесса расширения, К, также рассчитывают по уравнению политропического процесса

• для карбюраторных двигателей:

(1,49)

• для дизельных двигателей:

(1.50)

Значения температуры для современных автотракторных двигателей без наддува на номинальном режиме составляют [2]:

• для карбюраторных двигателей - от 1400 до 1700 К;

• для дизельных двигателей - от 1000 до 1400 К

При этом для высокооборотных двигателей характерны более высокие значения и .

Выпуск

Из-за периодичности процесса выпуска и переменной скорости поршня в выпускном трубопроводе происходят колебания давления газов по времени. Поэтому линия выпуска, получаемая при снятии индикаторных диаграмм, имеет волнообразный характер подобно линии впуска.

Значение давления зависит от частоты вращения, времени - сечения клапанов, фаз газораспределения, длины трубопроводов и общего сопротивления выпускной системы.

1.7.1 Расчётное значение температуры остаточных газов.

Правильность ранее сделанного выбора параметров процесса выпуска и можно проверить по формуле [4]:

(1.51)

Проверка ранее принятых параметров процесса выпуска

При расхождении расчёт, необходимо Повторить с пункта 1.3.4, выбрав новое значение температуры остаточных газов.

Выбор масштаба и расположение характерных точек на диаграмме

Определение величины отрезка АВ, мм, соответствующего рабочему объёму цилиндра - , а по величине равному ходу поршня - S в масштабе, по формуле: (1.53) где - масштаб хода поршня.

Построение линии сжатия и линии расширения

*для политропы сжатия: (1.56)  

Теоретическое среднее индикаторное давление

Площадь не скруглённой индикаторной диаграммы в определённом масштабе выражает теоретическую расчётную работу газов за один цикл двигателя. Эта… На основании зависимостей термодинамики, из выше сказанного, следует: (1.58)

Индикаторная мощность

(1.64) где - число цилиндров; п - частота вращения коленчатого вала двигателя, мин;

Индикаторный коэффициент полезного действия (КПД)

Индикаторный КПД , представляет собой отношение

количества теплоты, эквивалентного индикаторной работе действительного цикла, ко всему количеству затраченной теплота или к теплотворности топлива, умноженной на цикловую подачу топлива:

(1.65)

Для расчёта удобнее использовать формулу:

(1.66)

где -низшая удельная теплота сгорания топлива, МДж/кг.

Для современных автотракторных двигателей на номинальном режиме работы значение индикаторного КПД составляет [2]:

• для карбюраторных двигателей - от 0,28 до 0,38;

• для дизельных двигателей - от 0,42 до 0,52;

• для газовых двигателей - от 0,26 до 0,34.

Индикаторный удельный расход топлива

Индикаторный удельный расход топлива, г/(кВтч)- количество топлива, расходуемого в двигателе за один час, отнесённое к индикаторной мощности, развиваемой двигателем.

(1.67)

где - низшая удельная теплота сгорания топлива, МДж/кг.

Для современных автотракторных двигателей на поминальном режиме работы значение удельного индикаторного расхода топлива, г/(кВтч) составляет [2]:

• для карбюраторных двигателей - от 235 до 290;

• для дизельных двигателей - от 175 до 220;

1.10 Расчёт эффективных показателей

Средняя скорость поршня

(1.68)

где -средняя скорость поршня, м/с;

S - ход поршня, мм;

п - частота вращения коленчатого вала, мин.

Давление механических потерь

Значение механических потерь, МПа, зависит от типа камеры сгорания и определяется по формулам: • для карбюраторных двигателей с отношением хода поршня S к диаметру цилиндра… (1.71)

Мощность механических потерь

Мощность механических потерь.- это мощность, затрачиваемая на преодоление внутренних сопротивлений и самом двигателе, а также на привод компрессора или продувочного насоса.

По аналогии с индикаторной мощностью формула для мощности механических потерь будет иметь вид:

(1.73)

Среднее эффективное давление

Среднее эффективное давление Ре, МПа, - это значение условного постоянного давления в цилиндре двигателя, при котором работа, произведённая рабочим телом за один такт, равнялась бы эффективной работе цикла. Оно определяется по формуле:

(1.74)

При работе автотракторных двигателей на номинальном режиме значения , МПа, находятся в следующих пределах [3]:

• для четырехтактных карбюраторных двигателей - от 0,6 до 1,1;

• для четырёхтактных дизелей без наддува - от 0.55 до 0,85;

• для четырёхтактных дизелей с наддувом - до 2;

• для газовых двигателей - от 0.5 до 0,75;

для двухтактных высокооборотных дизелей - от 0.4 до 0,75.

Механический КПД

Механический КПД - оценочным показатель механических потерь в двигателе. Он характеризует долю или , переходящую в или ,

(1.75)

При работе автотракторных двигателей на номинальном режиме значение находится в следующих пределах [2]:

• для четырёхтактных карбюраторных двигателей - от 0,7 до 0,85;

• для четырёхтактных дизелей без наддува - от 0,7 до 0,82;

•для четырёхтактных дизелей с наддувом - от 0,8 до 0,9;

• для газовых двигателей - от 0,75 до 0,85;

•для двухтактных высокооборотных дизелей - от 0,7 до 0,85.

Эффективная мощность

Эффективная мощность , кВт – это мощность двигателя, снимаемая с коленчатого вала.

(1.76)

Эффективный КПД

Доля теплоты, превращаемой в эффективную (полезную) мощность на валу дизеля, называется эффективным коэффициентом полезного действия.

Этот коэффициент оценивает степень использования теплоты в двигателе с учётом всех тепловых и механических потерь:

(1.77)

Для автотракторных двигателей на номинальном режиме работы значение эффективного КПД находится в следующих пределах [2]:

• для карбюраторных двигателей - от 0,25 до 0,33;

• для дизельных двигателей - от 0,35 до 0,4;

• для газовых двигателей - от 0,23 до 0,3.

Эффективный удельный расход топлива

Эффективный удельный расход топлива , г/кВтч, оценивает топливную экономичность двигателя.

(1.78)

где - выражено в МДж/кг.

Для современных автотракторных двигателей значение , г/кВтч, находится в пределах:

• для карбюраторных двигателей - от 270 до 350;

• для дизелей с неразделёнными камерами сгорания - от 200 до 240;

• для вихрекамерных и предкамерных дизелей - от 245 до 260;

• для газовых двигателей (расход теплоты) - от 14 до МДж/(кВт ч).

Эффективный крутящий момент

(1.79)

где -эффективный крутящий момент, Нм ;

- частота вращения коленчатого вала двигателя, мин.

Часовой расход топлива.

(1.80)

где - часовой расход топлива, кг/ч.

1.11 Определение основных параметров цилиндраи двигателя

При проектировании нового двигателя параметры S и D неизвестны, тогда поступают следующим образом.

Литраж двигателя

По эффективной мощности, частоте вращения коленчатого вала и эффективному давлению определяется литраж двигателя:

(1.81)

где - необходимая мощность двигателя, кВт;

- тактность двигателя;

1.11.2 Рабочий объём цилиндра

Рабочий объём одного цилиндра, л:

(1.82)

Диаметр цилиндра

Для определения диаметра цилиндра задаться параметром

.

0,7 ... 1,2 - для карбюраторных двигателей;

0,9 . . . 1,3 - для дизельных двигателей.

Тогда диаметр цилиндра:

(1.83)

Ход поршня

Полученные значения S и D округляют до целых чисел с цифрой ноль или пять на конце. Результаты расчётов индикаторных и эффективных показателей заносим в таблицу… 2 РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ

Определение максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу

Максимальные обороты, соответствующие холостому ходу двигателя зависят от степени неравномерности работы регулятора или ограничителя частоты вращения и определяются по формуле:

(2.1)

где - максимальная частота вращения холостого хода,

мин;

- степень неравномерности работы регулятора,

=0,05 ... 0,08 - для дизельных двигателей [4],

=0,05 .. .0,2 - для карбюраторных двигателей [2]

Определение текущих значений эффективной мощности.

Текущие значения эффективной мощности , кВт, определяются по следующим зависимостям [2]:

- для карбюраторных двигателей:

(2.2)

- для дизельных двигателей с неразделённой камерой сгорания:

(2.3)

- для дизельных двигателей с предкамерой:

(2.4)

- для дизельных двигателей с вихревой камерой сгорания:

(2.5)

Где - текущее значение эффективной мощности, кВт;

- текущие значения частоты вращения коленчатого вала двигателя, мин.

Определение текущих значений эффективного

Крутящего момента

Текущие значения эффективного крутящею момента , Нм, определяются по формуле:

(2.6)

Получая значения , сравнивают их между собой до тех пор, пока какое-то значение станет максимальным, например:

следовательно .После определения рассчитываем еще два значения .

Определение текущих значений эффективного удельного расхода топлива

Текущие значения эффективного удельного расхода топлива , г/кВтч, определяются по формуле:

-для карбюраторных двигателей:

(2.7)

- для дизельных двигателей:

(2.8)

Определение текущих значений часового расхода топлива

(2.9) Определение часового расхода топлива на режиме холостого хода: (2.10)

Построение характеристик в функции от эффективной мощности и крутящего момента двигателя

Данные для построения указанных кривых берутся из характеристики в функции от частоты вращения коленчатого нала двигателя (см. таблицу 3). Рис. 5 - регуляторная характеристика двигателя в функции от эффективной мощности.

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ДВИГАТЕЛЯ

Уравнение теплового баланса имеет вид: (3.1) где - общее количество теплоты, введенной в двигатель с топливом;

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА

При рассмотрении кинематики кривошипного механизма в расчёте делается допущение, что вращение коленчатого вала происходит с постоянной угловой… Расчёты ведутся с интервалом <р = 30° от 0 до 360° 4.1 Расчёт перемещения поршня

ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ

Динамический расчет KШM заключается в определении суммарных сил и моментов, возникающих от давления газов и сил инерции движущихся масс.

Определение сил, действующих вдоль оси цилиндра на поршневой палец

Сила давления газов , кН определяется по формуле: (5.1) где - текущее значение давления газов в цилиндре

– Конец работы –

Используемые теги: Курсовое, Проектирование, тракторам, автомобилям0.08

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПО ТРАКТОРАМ И АВТОМОБИЛЯМ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Курсовое проектирование по дисциплине Технология разработки программных продуктов является неотъемлемой частью подготовки специалистов в среднем профессиональным образованием. Курсовое проектирование является завершающим этапом в изучении дисциплины Техно
Актуальность данной темы обусловлена тем что студенту предоставляется... Курсовое проектирование по дисциплине Технология разработки программных продуктов является неотъемлемой частью...

Краткий курс механики в качестве программы и методических указаний по изучению курса Физика Краткий курс механики: Программа и методические указания по изучению курса Физика / С
Федеральное агентство железнодорожного транспорта... Омский государственный университет путей сообщения...

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по курсу Электрические системы и сети Проектирование электрической сети 110 кВ
ХАРЬКОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ... ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ... КАФЕДРА ПЕРЕДАЧА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ...

Организационный этап выполнения курсовой работы 2.1 Примерная тематика курсовой работы . 3 Основной этап выполнения курсовой работы 3.1.1 Назначение и место ученого предмета дисциплины
стр Введение... Введение Реформирование национальной системы высшего образования связанное с введением нового перечня специальностей общегосударственного классификатора...

Курс Екологія Курс Екологія Курс Екологія Практична робота № 1
Факультет міжнародних економічних відносин та туристичного бізнесу... Курс Екологія Практична робота...

Методические указания по курсовому проектированию Часть I. Эскизное проектирование и расчет преселектора
Методические указания по курсовому проектированию... Часть I Эскизное проектирование и расчет преселектора...

Социология. Краткий курс Социология. Краткий курс. : ООО Питер Пресс ; Санкт-Петербург; 2007 Социология. Краткий курс Предмет и история социологии Борис Акимович Исаев
Социология Краткий курс... RU http www litru ru bd b Социология Краткий курс ООО Питер Пресс Санкт Петербург...

Курс лекций по деталям машин Детали машин являются первым из расчетно-конструкторских курсов, в котором изучаются основы проектирования машин и механизмов
Детали машин являются первым из расчетно конструкторских курсов в котором... Машина устройство выполняющее преобразование движения энергии материалов и информации В зависимости от функций...

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по курсу Электрические системы и сети Проектирование электрической сети 110 кВ
ХАРЬКОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ... ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ... КАФЕДРА ПЕРЕДАЧА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ...

Основной целью курсового проектирования является подготовка к комплексному проектированию определенной машины или механизма
ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИЖЕВСК СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ... ВВЕДЕНИЕ...

0.045
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам