Расчет карбюраторного V-образного четырехцилиндрового двигателя на шасси автомобиля ЗАЗ-968М
Рис.4.7.Кривая удельных сил РК МР=0,05 Мпа в мм
М=30 в мм
Рис. 4.8. Кривая удельных сил РТ МР=0,0 Мпа в мм
М=30 в мм
Рис. 4.6. Кривые удельных сил РS и PN МР=0,05 Мпа в мм
М=30 в мм
Рис. 4.9. Крутящих моментов МКР ММ= 5 Н*м в мм
М= 1,20 в мм
Рис. 4.5. Кривые удельных сил Р и Pi МР=0, Мпа в мм
М=30 в мм
Министерство образования
Российской Федерации
Вологодский государственный
технический университет
Факультет: ФПМ
Кафедра: А и АХ
Дисциплина: АД
РАiЕТНОПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
Тема: расчет карбюраторного V-образного четырехцилиндрового двигателя
на шасси автомобиля ЗАЗ968М
(Ne=60 л.с. (44,1 кВт), n=4500 мин-1, =7,5, воздушное охлаждение)
Выполнил: Дроздов Д. В.
Группа: МАХ-41
Принял: к.т.н. Яковицкий А. А.
Вологда, 2001 г.
Содержание
Введение
Задание на курсовой проект
Тепловой расчет
Построение внешней скоростной характеристики двигателя
Сравнение параметров проектируемого двигателя и прототипа
Расчет кинематики и динамики двигателя
Кинематический расчет
Динамический расчет
Анализ компьютерного расчета на ЭВМ
Уравновешивание двигателя
Расчет основных деталей двигателя
Спец. разработка ( система охлаждения)
Заключение
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
На наземном транспорте наибольшее распространение получили двигатели внутреннего сгорания. Эти двигатели отличаются компактностью, высокой экономичностью, долговечностью и применяются во всех отраслях народного хозяйства.
В настоящее время особое внимание уделяется уменьшению токсичности выбрасываемых в атмосферу вредных веществ и снижению уровня шума работы двигателей.
Специфика технологии производства двигателей и повышение требований к качеству двигателей при возрастающем объеме их производства, обусловили необходимость создания предполагаемые показатели цикла, мощность и экономичность, а также давление газов, действующих в надпоршневом пространстве цилиндра, в зависимости от угла поворота коленчатого вала. По данным расчета можно установить основные размеры двигателя (диаметр цилиндра и ход поршня) Успешное применение двигателей внутреннего сгорания, разработка опытных конструкций и повышение мощностных и экономических показателей стали возможны в значительной мере благодаря исследованиям и разработке теории рабочих процессов в двигателях внутреннего сгорания.
Выполнение задач по производству и эксплуатации транспортных двигателей требует от специалистов глубоких знаний рабочего процесса двигателей, знания их конструкций и расчета двигателей внутреннего сгорания.
Рассмотрение отдельных процессов в двигателях и их расчет позволяют определить и проверить на прочность его основные детали.
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
По заданным параметрам двигателя произвести тепловой расчет, по результатам расчета построить индикаторную диаграмму, определить основные параметры поршня и кривошипа. Разобрать динамику кривошипно-шатунного механизма. Построить график средних крутящих моментов.
Параметры двигателя:
Номинальная мощность, л.с. (кВт) | Число цилиндров, i | Расположение цилиндров | Тип двигателя | Частота вращения коленвала, об/мин-1 | Степень сжатия |
60 (44,1) | 4 | V-образное | карбюраторный | 4500 | 7,5 |
1.ТЕПЛОВОЙ РАiЕТ ДВИГАТЕЛЯ [1, с.7294]
1.1. Выбор исходных данных
1.1.1. Топливо
Степень сжатия проектируемого двигателя =7,5. В качестве топлива выбираем бензин марки А76.
Элементарный состав топлива: С+Н+О=1
где C=0,855; H=0,145; О=0.
Молекулярная масса топлива: МT=115 кг/кмоль.
Низшая теплота сгорания топлива:
Нu=33,91C+125,60H10,89(OS)2,51(9H+W);
Нu=33,910,855+125,600,1452,51(90,145)=43930 кДж/кг.
1.1.2. Параметры рабочего тела
Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1кг топлива:
кг возд./кг топл.
кмоль возд./кг топл.
Коэффициент избытка воздуха α принимаем равным 0,96 для получения оптимального соотношения экономичности и мощности проектируемого двигателя.
Количество горючей смеси: М1 = Lo+1/ mт = 0,960,516+1/115= 0,5050 кмоль.
При неполном сгорании топлива ( 1 ) продукты сгорания представляют собой смесь окиси углерода (СО), углекислого газа (СО2) , водяного пара (Н2О), свободного водорода (Н2) , и азота (N2) . Количество отдельных составляющих продуктов сгорания и их сумма при К=0,5 (Кпостоянная зависящая от отношения количества водорода к окиси углерода, содержащихся в продуктах сгорания):
МСО =2[(1)/(1+K)]0,208Lo;
МСО =2[(10,96)/(1+0,5)]0,2080,517=0,0057 кмоль/кг топл.
МСО=С/12-2[(1)/(1+K)]0,208Lo;
МСО=0,855/122[(1-0,96)/(1+0,5)]0,2080,517=0,0655 кмоль/кг топл.
МН=2К[(1)/(1+K)]0,208Lo;
МН=20,47[(10,96)/(1+0,5)]0,2080,517=0,0029 кмоль/кг топл.
МНО=Н/22К[(1-)/(1+K)] 0,208Lo;
МНО=0,145/2-20,47[(10,96)/(1+0,5)]0,2080,517=0,0696 кмоль/кг топл.
МN=0,792Lo;
МN=0,7920,960,517=0,393 кмоль/кг топл.
Суммарное количество продуктов сгорания:
М2 =МСО+МСО+МН + МНО + МN;
М2 =0,0073+0,063+0,0034+0,069+0,388=0,5367 кмоль/кг топл.
Проверка:
М2 =С/12+Н/2+0,792Lo;
М2=0,855/12+0,145/2+0,7920,960,517=0,5367 кмоль/кг топл.
1.1.3.Параметры окружающей среды и остаточных газов
Атмосферное давление и температура окружающей среды: po=0,101 МПа; To=293 К. Температуру остаточных газов принимаем на основании опытных данных [1,с.43]:
Тr =1040К; pr =1,16po =1,160,101=0,11716 МПа.
Давление остаточных газов Рr можно получить на номинальном режиме:
РrN=1,18Р0=0,118 Мпа
Ар=(РrN- Р01,035) 108/(nN2Р0)=0,716
Находим давление остаточных газов Рr:
Рr= Р0 (1.035+ Ар10-8n2)
Рr=0,101 (1,035+0,71610-845002)=0,118 МПа
1.2. Процесс впуска
Температуру подогрева свежего заряда принимаем на основании опытных данных [1,с.44]: Т=80 C.
Плотность заряда на впуске: ρо= р0106/(RВTО) =0,101106/(287293) =1,189 кг/м3,
где р0 =0,101 МПа; Т0 =293 К; RВ удельная газовая постоянная равная 287 Дж/кг град.
Давление заряда в конце наполнения Ра принимаем на основании рекомендаций [1,с.44] в зависимости от средней скорости поршня Сп=Sn/30, где S ход поршня, n-заданная частота вращения коленвала двигателя: Сп =0,092 4500/30=9,51 м/с.
Принимаем ра=0,0909 МПа.
Коэффициент остаточных газов:
γr=,
где оч коэффициент очистки; доз коэффициент дозарядки (без учета продувки и
дозарядки оч=1; доз=0,95).
γr==0,07.
Температура заряда в конце впуска:
Та=(To +Т + γrТr)/(1+ γr);
Та =(293+8+0,071040)/(1+0,07)= 349,3 К.
Коэффициент наполнения:
;
=0,73.
1.3. Процесс сжатия
Средние показатели адиабаты сжатия при работе двигателя на номинальном режиме определяем по номограмме [1,с.48] при =7,5 и Та =349,3 К: k1=1,3775; средний показатель политропы сжатия принимаем несколько меньше k1 : n1= k1-0,02=1,3575.
Давление в конце сжатия:
рс = раn 1;
рс =0,0857,51,3575 = 1,31 МПа.
Температура в конце сжатия:
Тс = Та( n 1-1) ;
Тс =349,37,5(1,3575-1) =717,85 К.
tc=Тс тАУ273;
tc=717,85273=444,85 0C.
Средняя мольная теплоемкость в конце сжатия:
свежей смеси:
(mC)=20,6+2,63810-3tc=20,6+2,63810-3444,85=21,77 кДж/(моль град
остаточных газов:
(mC)=23,805 кДж/(моль град-определяем методом экстрополяции (1, табл.7)
рабочей смеси:
(mC)=(mC)=1/(1+γr)((mC)+ γr(mC))=21,903 кДж/(моль град
Число молей остаточных газов:
Мr =rL0;
Мr=0,960,070,517=0,0347 кмоль/кг топл.
Число молей газов в конце сжатия до сгорания:
Мс=М1+Мr ;
Мс=0,505+0,0347=0,5397 кмоль/кг топл.
1.4. Процесс сгорания
Химический коэффициент молекулярного изменения:
о=М2/М1,
где М1 количество горючей смеси, отнесенное к 1кг топлива; М2 количество продуктов сгорания, отнесенное к 1кг топлива.
о=0,5367 / 0,505=1,0628.
Действительный коэффициент молекулярного изменения:
= (о+γr)/(1+γr);
=(1,0628+0,07)/(1+0,07)=1,0587 .
Количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания топлива:
Ни=119950(1)L0;
Ни=119950(10,96)0,517=2480,57 кДж/кг топл.
Теплота сгорания рабочей смеси:
Н раб. см.=(НиНи)/М1(1+γr );
Н раб. см.=(439302480,57)/0,505(1+0,07)=76708,5 кДж/кг топл.
Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания:
(mC)=(1/М2)МCО(mC)+МСО(mC)+МН(mC)+МНО(mC)+
+МN( mC);
(mC)=(1/0,5367)0,0057(22,49+0,0143tz)+0,0655(39,123+0,003349tz)+0,0029
(19,678+0,001758tz)+0,0699(26,67+0,004438tz)+0,393(21,951+0,001457tz)=
=(24,652+0,002076tz) кДж/(моль град;
Коэффициент использования теплоты z определяем по рис.37 [1,с.77] исходя из скоростного режима двигателя: z =0,93 .
Температура в конце видимого периода сгорания:
z Н раб. см. + (mC) tc= (mC)tz;
0,9376708,5+21,903445=1,0587(24,652+0,002076tz)tz;;
0,002198 tz2+26,099 tz тАУ81085,74=0;
tz=(26,099+)/(20,002198)= 2556,45 0С;
Tz= tz+273=2556,45+273 =2829,45 K.
Максимальное теоретическое давление в конце процесса сгорания:
рz = pcTz/Tc;
рz =1,311,05872829,45 /717,85=5,4665 МПа.
Действительное максимальное давление в конце процесса сгорания:
рzд =0,85рz;
рzд =0,855,4665=4,6465 МПа.
Степень повышения давления:
=рz / рс ;
=5,4665/1,31=4,173.
1.5. Процессы расширения и выпуска
Средний показатель адиабаты расширения k2 определяем по номограмме (см. рис.29 [1,с.57]) при заданном =7,5 для соответствующих значений Tz и α , а средний показатель политропы расширения n2 оцениваем по величине среднего показателя адиабаты k2=1,2511: n2=1,251.
Давление и температура в конце процесса расширения:
pb=pz /ε n2 ;
pb=5,7665/7,51,251=0,43957 МПа.
Tb=TZ / ε n2-1;
Tb=2829/7,51,2511=1706 К.
Проверка ранее принятой температуры остаточных газов:
;
=1100 К.
Погрешность составит: Δ=100(1100-1040)/1040=5,65 %.
1.6. Индикаторные параметры рабочего цикла
Теоретическое среднее индикаторное давление определяем по формуле:
МПа.
Для определения среднего индикаторного давления примем коэффициент полноты индикаторной диаграммы равным и=0,96 , тогда: рi =ирi’ =0,961,0406=1,0 МПа.
Индикаторный к.п.д.:
i = pi l0 / (Ни0v );
i = (1,0 14,9570,96)/(43,931,1890,73) =0,3766.
Индикаторный удельный расход топлива:
gi = 3600/( Ниi);
gi = 3600/( 43,930,3766)= 218 г/(кВт ч).
1.7. Эффективные показатели двигателя
Среднее давление механических потерь для карбюраторного двигателя с числом цилиндров
до 6 и отношением S/D1:
pм=0,034+0,0113Vп;
Предварительно приняв ход поршня S равным 70 мм, получим:
Vп=Sn/3104
Vп =704500/3104=10,35 м/с.
pм=0,034+0,011310,35=0,151 МПа.
Среднее эффективное давление и механический к.п.д.:
pе=pi pм;
pе =1,00,151=0,849 МПа.
м = ре / рi;
м=0,849/1,0=0,849.
Эффективный к.п.д. и эффективный удельный расход топлива:
е=iм ;
е=0,37660,849=0,3198.
ge=3600/(Ние);
ge=3600/(43,930,3198)=256 г/(кВт ч).
1.8. Основные параметры цилиндра и двигателя
а. Литраж двигателя: Vл=30Nе/(ре n)=30444,1/(0,8494500)=1,3852 л.
б. Рабочий объем цилиндра: Vh=Vл / i =1,3852/4=0,3463 л.
в. Диаметр цилиндра: D=2103√(Vh/(πS))=2103(0,3463/(3,1470))=96,8 мм.
Окончательно принимаем: S=70 мм и D=80 мм. Основные параметры и показатели двигателя определяются по окончательно принятым значениям S и D:
а. Литраж двигателя: Vл=D2Si / (4106) =3,14802 704/(4106)=1,41 л.
б. Площадь поршня: Fп=D2 / 4=3,14802/4=5024 мм2 =50,24 см2.
в. Эффективная мощность: Nе=реVлn/(30)=0,8491,414500/(304)=44,89 кВт.
Расхождение с заданной мощностью: =100(Nе зNе)/ Nе з=100(44,1-44,89)/44,89=0,017 .
г. Эффективный крутящий момент: Ме=(3*104/)(Ne/n)=(3104/3,14)(44,89/4500)=95,3 Н м.
д. Часовой расход топлива: Gт=Nege103 =44,89256103=11,492 кг/ч.
е. Литровая мощность двигателя: Nл=Ne/Vл=44,89/1,41=31,84 кВт/л.
1.9. Построение индикаторной диаграммы
Режим двигателя: Ne=44,89 кВт, n=4500 об/мин.
Масштабы диаграммы: хода поршня Ms=0,7 мм в мм, давлений Mp=0,035 МПа в мм.
Величины, соответствующие рабочему объему цилиндра и объему камеры сгорания:
АВ=S/Ms=70/0,7=100 мм;
ОА=АВ / (1)=100/(7,51)=15,38 мм.
Масштабная высота диаграммы (т. Z):
Pz/Мр=5,4665/0,035=156,2 мм.
Ординаты характерных точек:
ра / Мр=0,085/0,035=2,4 мм;
рс / Мр=1,31/0,035=37,4 мм;
рb / Мр=0,4395/0,035=12,6 мм;
рr / Мр=0,118/0,035 =3,4 мм;
ро / Мр=0,1/0,035=2,9 мм.
Построение политроп сжатия и расширения аналитическим методом:
а. Политропа сжатия: рх=ра(Vа / Vх )n1. Отсюда рх / Мр=(ра/Мр)(ОВ/ОХ)n1 мм,
где ОВ= ОА+АВ=15,38+100=115,38 мм; n1 1,3575 .
б. Политропа расширения: рх = рb(Vb / Vх)n2. Отсюда рх / Мр=(pb/Мр)(ОВ/ОХ)n2 мм,
где ОВ=115,38; n2=1,251.
Данные расчета точек политроп приведены в табл.1.1.
Теоретическое среднее индикаторное давление:
рi’=F1Mp/AB=29500,035/100=1,0325 МПа,
где F1=2950 мм2 площадь диаграммы aczbaна рис.1.1.
Величина рi’ =1,0325 МПа полученная планиметрированием индикаторной диаграммы очень близка к величине рi’=1,0406 МПа полученной в тепловом расчете.
Таблица 1.1.
№ точек | ОХ, мм | ОВ/ОХ | Политропа сжатия | Политропа расширения | ||||
(ОВ/ОХ)1,3575 | Рх/Мр, мм | Рх,МПа | (ОВ/ОХ)1,251 | Рх/Мр, мм | Рх,МПа | |||
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | 15,4 16,5 17,8 19,2 21,0 23,1 25,6 28,9 33,0 38,5 46,2 57,7 76,9 115,4 | 7,5 7 6,5 6 5,5 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 | 15,41 14,04 12,69 11,39 10,12 8,89 7,70 6,57 5,48 4,44 3,47 2,56 1,73 1 | 37,0 33,6 30,4 27,4 24,3 21,3 18,5 15,7 13,1 10,7 8,3 6,1 4,2 2,4 | 1,30 (точка с) 1,18 1,06 0,96 0,85 0,75 0,65 0,55 0,46 0,37 0,29 0,21 0,15 0,08 (точка a) | 12,44 11,40 10,40 9,41 8,44 7,49 6,56 5,66 4,79 3,95 3,15 2,38 1,66 1 | 156,5 143,6 130,6 118,8 106,2 94,3 82,9 71,2 60,3 49,7 39,6 30,0 20,9 12,6 | 5,48 (точка z) 5,03 4,57 4,16 3,72 3,30 2,90 2,49 2,11 1,74 1,39 1,05 0,73 0,441 |
Фазы газораспределения двигателя:
открытие впускного клапана (точка r’) 10 до в.м.т.
закрытие впускного клапана (точка a’’) 46 после н.м.т.
открытие выпускного клапана (точка b’) 46 до н.м.т.
закрытие выпускного клапана (точка a’) 10 после в.м.т.
угол опережения зажигания (точка c’) 35 до в.м.т.
В соответствии с фазами газораспределения и углом опережения зажигания определяем положение точек r’,a'',b',a',c' и f по формуле для перемещения поршня:
AX=,
где отношение радиуса кривошипа к длине шатуна (предварительно принимаем =0,285).
Расчеты ординат точек сведены в табл. 1.2.
Таблица1.2.
Обозначе-ние точек | Положение точек | φВ° | AX, мм | |
r’ | 10В° до в.м.т. | 10 | 0,0195 | 0,975 |
a' | 10В° после в.м.т. | 10 | 0,0195 | 0,975 |
a'' | 46В° после н.м.т. | 134 | 1,7684 | 88,42 |
c' | 35В° до в.м.т. | 35 | 0,2245 | 11,225 |
f | 30В° до в.м.т. | 30 | 0,1655 | 8,275 |
b' | 46В° до н.м.т. | 134 | 1,7684 | 88,42 |
Положение точки с’’ определяется из выражения:
pc’’ =(1,15..1,25)pc;
pc’’ =1,251,31=1,638 МПа; pc’’/Мp=1,638/0,035=46,8 мм.
Действительное давление сгорания:
pzд=0,85рz;
pzд=0,855,4665=4,6465 МПа.
pzд/МP=4,6465/0,035=132,8 мм.
1.10.Тепловой баланс
Общее количество теплоты, введенное в двигатель с топливом:
Qo=HиGт/3,6;
Qo=4393011,492/3,6=140234 Дж/с.
Теплота, эквивалентная эффективной работе:
Qе=1000Nе;
Qе=100044,89=44890 Дж/с.
Теплота , передаваемая охлаждающей среде:
Qв=c i D1+2m nm(Hи-Hи)/(Hи),
где c=0,5 коэффициент пропорциональности для четырехтактного двигателя; m=0,62показатель степени для четырехтактного двигателя; i = 4 число цилиндров; n=4500 об/мин частота вращения коленвала.
Qв=0,5481+2*0,62 45000,62(43930-2480,54)/(0,9643930)=38144 Дж/с.
Теплота, унесенная с отработавшими газами:
Qг=(Gт/3,6)M2(mC)+8,315tr-M1(mC)+8,315to,
где (mC)=25,176 кДж/(кмольград) теплоемкость остаточных газов,
(mC)=20,775 кДж/(кмоль град) теплоемкость свежего заряда (для воздуха) определяем по табл.5,71,с.16,18.
Qг=(11,492/3,6) 0,530725,176+8,3157670,50520,775+8,31520=43071,8 Дж/с.
Теплота, потерянная изза химической неполноты сгорания топлива:
Qн.с.= HиGт/3,6;
Qн.с.=2480,5411,492/3,6=7918 Дж/с.
Неучтенные потери теплоты:
Qост.= Q0-( Qе+ Qв+ Qг+ Qн.с).=6210,2
Составляющие теплового баланса представлены в табл.1.3.
Таблица 1.3.
Составляющие теплового баланса | Q, Дж/с | q,% |
Теплота, эквивалентная эффективной работе | 44890 | 32 |
Теплота, передаваемая охлаждающей среде | 38144 | 27,2 |
Теплота, унесенная с отработавшими газами | 43071 | 30,7 |
Теплота, потерянная из-за химической неполноты сгорания топлива | 7918 | 5,6 |
Неучтенные потери теплоты | 6210,2 | 4,5 |
Общее количество теплоты, введенное в двигатель с топливом | 140234 | 100 |
2.ВНЕШНЯЯ СКОРОСТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ДВИГАТЕЛЯ [1, с.106112]
Эффективная мощность двигателя определяется по формуле:
Nex=Ne,
где Ne=44,89 кВт ; nN=4500 об/мин.
Эффективный крутящий момент:
Mex=3104 Nex/(nx);
Удельный эффективный расход топлива :
gex= geN,
где geN=256 г/(кВт ч).
Часовой расход топлива:
Gтx= gex Nex10-3;
Значение принимаем постоянным (=0,96) на всех скоростных режимах кроме минимального (=0,86).
Коэффициент наполнения:
vx=pexloxgex/(3600k);
Коэффициент приспосабливаемости:
k=Memax/MeN=118,2/95,3=1,24.
K тАУ коэффициент приспособливаемости, служит для оценки приспособляемости двигателя к изменению внешней нагрузки.
Расчеты произведены для всех скоростных режимов двигателя и представлены в табл.2.1.
Таблица 2.1.
nx , об/мин | Ne , кВт | Me , Нм | ge , г/(кВтч) | Gt , кг/ч | v | |
1000 | 11,70 | 111,8 | 252 | 2,948 | 0,8742 | 0,86 |
2700 | 33,40 | 118,2 | 215 | 7,181 | 0,9174 | 0,96 |
4500 | 44,89 | 95,3 | 256 | 11,492 | 0,8752 | 0,96 |
5000 | 43,82 | 83,5 | 282 | 12,329 | 0,8633 | 0,96 |
По данным табл. 2.1. строим графики зависимости Ne, Me, pe, ge, Gt, v и от частоты вращения коленчатого вала двигателя n (рис.2.1.).
3.СРАВНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОЕКТИРУЕМОГО
ДВИГАТЕЛЯ И ПРОТОТИПА
Основные параметры проектируемого двигателя и прототипа представлены в табл.3.1.
Таблица 3.1.
№ | Наименование и размерность показателей | Обознач-ие показателя | Проектируемый двигатель | Прототип (ЗАЗ-968М) |
1 | Диаметр цилиндра, мм | D | 80 | 76 |
2 | Литраж, л | i*Vh | 1,385 | 1,197 |
3 | Число цилиндров | i | 4 | 4 |
4 | Степень сжатия | | 7,5 | 7,2 |
5 | Частота вращения коленвала (номинальный режим), об/мин | 4500 | 4400 | |
6 | Ход поршня, мм | S | 70 | 66 |
7 | Максимальная мощность (номинальный режим), кВт | Ne | 44,89 | 30,8 |
8 | Удельный эффективный расход топлива (номинальный режим), г/(кВт* ч) | ge | 256 | - |
9 | Максимальный крутящий момент (номинальный режим), Н* м | Me max | 118,2 | 92,3 |
10 | Частота вращения коленвала, соответствующая максимальному моменту, об/мин | nM | 2700 | 3000 |
11 | Среднее эффективное давление (номинальный режим), МН/м2 | Pe | 0,849 | 0,7 |
12 | Литровая мощность, кВт/л | Neл | 31,84 | 25,73 |
13 | Минимальный удельный эффективный расход топлива, г/(кВт* ч) | gemin | 215 | 333 |
При сравнении показателей двигателей видно, что разрабатываемый двигатель имеет большую мощность и крутящий момент, более высокую частоту вращения коленчатого вала и более экономичен.
4.КИНЕМАТИКА И ДИНАМИКА [1, с.115173]
4.1.Кинематический расчет двигателя
Перемещение поршня рассчитывается по формуле:
Sx=R,
где Rрадиус кривошипа (R=35 мм), отношение радиуса кривошипа к длине шатуна (=0,285),
угол поворота коленчатого вала.
Расчет производится через каждые 10В° угла поворота коленчатого вала.
Угловая скорость вращения коленчатого вала:
=n/30=3,144500/30=471 рад/с.
Скорость поршня:
Vп=R(sin+ sin2)=4710,035 (sin+ sin2) м/с.
Ускорение поршня:
j=2R(cos+ cos2)=47120,0,35(cos+0,285 cos2) м/с2.
Результаты расчетов занесены в табл.4.1.
Таблица 4.1.
В° | Sx, мм | Vn, м/с | cos+cos2 | j, м/с2 | ||
0 | 0 | 0 | 0 | 0,0000 | 1,2850 | 9977 |
10 | 0,0195 | 0,6821 | 0,2224 | 3,6660 | 1,2526 | 9726 |
20 | 0,0770 | 2,6942 | 0,4336 | 7,1482 | 1,1580 | 8991 |
30 | 0,1696 | 5,9360 | 0,6234 | 10,2769 | 1,0085 | 7831 |
40 | 0,2928 | 10,2492 | 0,7831 | 12,9098 | 0,8155 | 6332 |
50 | 0,4408 | 15,4292 | 0,9064 | 14,9417 | 0,5933 | 4607 |
60 | 0,6069 | 21,2406 | 0,9894 | 16,3108 | 0,3575 | 2776 |
70 | 0,7838 | 27,4334 | 1,0313 | 17,0008 | 0,1237 | 960 |
80 | 0,9646 | 33,7594 | 1,0335 | 17,0380 | -0,0942 | -731 |
90 | 1,1425 | 39,9875 | 1,0000 | 16,4850 | -0,2850 | -2213 |
100 | 1,3119 | 45,9148 | 0,9361 | 15,4311 | -0,4415 | -3428 |
110 | Вместе с этим смотрят:
Автоматизированная система оперативного управления перевозками Автоматика и автоматизация на железнодорожном транспорте Автоматика и телемеханика на перегонах Автомобили и автомобильное хозяйство |