Расчет автотракторного двигателя Д-248 (124126)

Посмотреть архив целиком

БЕЛГОРОДСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ.

Кафедра тракторов автомобилей

ремонта и эксплуатации МТА









Курсовой проект

на тему: Расчет автотракторного двигателя Д-248.








Выполнил: студент 41 гр.

Проверил: Навицкий А.С.






Белгород.


Исходные данные:

Марка трактора

n об/мин

Агрофон

ε

α

λ

ξ

δ

Двигатель

ЛТЗ-60

2000

культивация

16

1,6

2,2

0,88

2,3

Д-248


1.Тепловой расчет двигателя


Тепловой расчет двигателя позволяет аналитически с достаточной степенью точности определить основные параметры вновь проектируемого или модернизированного двигателя, а также оценить индикаторные и эффективные показатели работы созданного двигателя. Рабочий цикл рассчитывают для определения индикаторных, эффективных показателей работы двигателя и температурных условий работы двигателей, основных размеров, а также выявления усилий, действующих на его детали, построение характеристик и решения ряда вопросов динамики двигателя. Результаты теплового расчета зависят от совершенства оценки ряда коэффициентов, используемых в расчете и учитывающих особенности проектируемого двигателя. Они будут тем ближе к действительным, чем больше используются фактические данные испытаний таких двигателей, которые по ряду основных параметров близки к проектируемому.

В качестве исходных данных для теплового расчета задаемся следующим:

тип двигателя - четырехтактный, четырехцилиндровый, однорядный, однокамерный дизель. Номинальная мощность дизеля N=60кВт, номинальная частота вращения nн=2000об/мин; степень сжатия ε=16, коэффициент тактности τ=4; коэффициент избытка воздуха α=1,6.Дизельное топливо ,,Л,, (ГОСТ305-82); низшая удельная теплота сгорания топлива Qн=42500кДж/кг; средний элементный состав: С=85,7%, Н=13,3%, Q=1%. Расчет ведем для сгорания 1кг топлива. Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1кг топлива:


или


где μв- масса 1-го кмоля воздуха(μв=28,96кг/кмоль).

Количество свежего заряда:



Общее количество продуктов сгорания:



При этом химический коэффициент молекулярного изменения горючей смеси:



Параметры окружающей среды и остаточные газы. Атмосферные условия принимаем следующие: P0=0,1МПа, T0=288K. Давление окружающей среды

P0= Pк=0,1МПа, температура окружающей среды T0= Tк=288 K. Давление и температура остаточных газов: , принимаем Tr=930К.

Процесс впуска. Принимаем температуру подогрева свежего заряда

Плотность заряда на впуске:



где Rв=287Дж/кг∙град- удельная газовая постоянная для воздуха.

Принимаем и

Тогда потери давления на впуске в двигатель:



Давление в конце впуска:



Коэффициент остаточных газов:



Температура в конце впуска:



Коэффициент наполнения:


Процесс сжатия. Показатель политропы сжатия можно определить по эмпирической формуле:



Давление в конце сжатия:



Температура в конце сжатия:


Средняя молярная теплоемкость заряда(воздуха) в конце сжатия (без учета влияния остаточных газов):



Число молей остаточных газов:



Число молей газов в конце сжатия до сгорания:



Процесс сгорания. Средняя молярная теплоемкость при постоянном давлении для продуктов сгорания жидкого топлива в дизеле:


Число молей газов после сгорания:



Расчетный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:



Принимаем коэффициент использования теплоты . Тогда количество теплоты передаваемой газом на участке cz.z при сгорании 1кг топлива:



Принимаем степень повышения давления λ=2,2. Температуру в конце сгорания определяют из уравнения сгорания для дизеля:




Решаем уравнение относительно Tz и находим Tz= 2380



Степень предварительного расширения:



Процесс расширения. Степень последующего расширения:



С учетом характерных значений показателя политропы расширения для заданных параметров дизеля принимаем n2= 1,17. Тогда



Проверим правильность ранее принятой температуры остаточных газов:



Индикаторные параметры рабочего цикла двигателя:



Принимаем коэффициент полноты индикаторной диаграммы ν=0,95.

Среднее индикаторное давление цикла для скругленной индикаторной диаграммы:



Индикаторный КПД.



Индикаторный удельный расход топлива:



Эффективные показатели двигателя. Принимаем предварительную среднюю скорость поршня Wп.ср=8,3м/с.


Среднее давление механических потерь:



Среднее эффективное давление:


Механический КПД:



Эффективный КПД:



Эффективный удельный расход топлива:



Основные параметры цилиндра и удельные параметры двигателя:

Мощность двигателя:



Площадь поршня:




Средняя скорость поршня:



Эффективный крутящий момент двигателя:



Часовой расход топлива:



Удельная поршневая мощность:



Если принять массу сухого двигателя без вспомогательного оборудования Gсух=430кг, то литровая масса:



и удельная масса:



2.Кинематический расчет.


Основная задача кинематического расчета состоит в определении закона движения поршня и шатуна. При этом в кинематическом расчете делаются допущения, что вращение коленчатого вала происходит с постоянной угловой скоростью Это позволяет рассчитывать все кинематические параметры механизма в зависимости от угла поворота кривошипа коленчатого вала φ , который при пропорционален времени, т.е. или , так как и .

Исходные данные: двигатель- с центральным кривошипно - шатунным механизмом; номинальная частота вращения коленчатого вала ;

ход поршня - ; радиус кривошипа - ; постоянная

Угловая скорость кривошипа:



При работе двигателя поршень совершает возвратно-поступательные движения, для характеристики которого определяют перемещение Sx, скорость Wп и ускорение jп. Рассчитываем перемещения поршня Sx, скорости поршня Wп , ускорения поршня jп. Через каждые 10° поворота коленчатого вала и полученные значения заносим в таблицу. Формула для расчета перемещения поршня имеет вид:



Скорость поршня определяется по формуле:



Ускорения поршня определяется по формуле:



Средняя скорость поршня:



Кинематические параметры двигателя.

φп.к.в.

Sп

Wп

jп.

φ°п.к.в.

0-180°

180-360°

0-180°

180-360°

0-180°

180-360°


0

0

0

0

0

3367,3

3367,3

360

10

0,0011

0,0011

2,780

-2,780

3380,4

-3380,4

350

20

0,0045

0,0045

5,428

-5,428

3036,0

-3036,0

340

30

0,012

0,012

7,805

-7,805

2646,5

2646,5

330

40

0,0174

0,0174

9,79

-9,79

2144,2

2144,2

320

50

0,0263

0,0263

11,358

-11,358

1562,6

1562,6

310

60

0,0362

0,0362

12,404

-12,404

947,0

947,0

300

70

0,0468

0,0468

12,939

-12,939

336,6

336,6

290

80

0,0576

0,0576

12,976

-12,976

-234,2

-234,2

280

90

0,0683

0,0683

12,565

-12,565

-736,5

-736,5

270

100

0,0785

0,0785

11,772

-11,772

-1149,6

-1149,6

260

110

0,0878

0,0878

10,677

-10,677

-1465,3

-1465,3

250

120

0,0963

0,0963

9,358

-9,358

-1683,6

-1683,6

240

130

0,097

0,1034

7,892

-7,892

-1817,8

-1817,8

230

140

0,1093

0,1093

6,344

-6,344

-1886,3

-1886,3

220

150

0,1140

0,1140

4,750

-4,750

-1910

-1910

210

160

0,1173

0,1173

3,167

-3,167

-1907,3

-1907,3

200

170

0,1192

0,1192

1,578

-1,578

-1899,4

-1899,4

190

180

0,1200

0,1200

0

0

-1894,2

-1894,2

180


Случайные файлы

Файл
trantheory.doc
124318.rtf
MACROCUR.DOC
13140-1.rtf
86305.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.