2015-03-27
525
Внешнюю скоростную характеристику вновь проектируемого двигаталя можно построить по результатам теплового растета, проведенного для нескольких режимов работы (при различной частоте вращения) двигателя. Однако с достаточной степенью точности эту характеристику можно построить и по результатам теплового расчета, проведенного для одного режима - режима максимальной мощности.
Расчет и построение кривых скоростной характеристики в этом случае ведется в интервале:
а) для бензиновых двигателей от nмин=400...1200 до nмах=(1,1…1,2)* n;
б) для дизелей от nмин=350...700 до n.
Расчетные точки выбираются через каждые 500…1000мин-1.
1. Расчетные точки кривой эффективной мощности (кВт) определяются по эмпирическим зависимостям:
- для бензиновых двигателей:
;
- для дизелей с неразделенными камерами:
,
где Nex и nx - эффективная мощность и частота вращения коленчатого вала в рассчитываемых точках скоростной характеристики.
По рассчитываемым точкам в масштабе mN строится кривая эффективной мощности.
|
|
|
2. Точки кривой эффективного крутящего момента (Н*м) определяются по формуле: 
.
По полученным точкам в масштабе mM (Н*м/мм) строится кривая эффективного крутящего момента.
Эта же кривая в масштабе: 
(МПа/мм) выражает изменение среднего эффективного давления Рех. Величина среднего эффективного давления Рех (МПа) для рассчитываемых точек может быть определена также по кривой Mex или из выражения:
.
3. Точки кривой среднего давления механических потерь определяются в соответствии с конструкцией двигателя по эмпирической формуле и данным табл. 4.
4. Точки кривой среднего индикаторного давления (МПа) определяются по формуле: 
.
Кривая среднего индикаторного давления, построенная в масштабе mp, выражает также изменения индикаторного крутящего момента в расчетных точках, но в масштабе (Н*м/мм):
Эта же кривая выражает в определенном масштабе изменение по оборотам коэффициента наполнения. Масштаб ηV определяется из уравнения:
,
где С - постоянная величина (1/Н*м), равная отношению значения коэффициента наполнения к индикаторному крутящему моменту при максимальной мощности.
Значения ηVx в остальных расчетных точках определяются из выражения:
.
Расчетные точки индикаторного крутящего момента (Н*м) могут быть определены из выражения:
.
5. Кривая удельного эффективного расхода топлива (г/кВтч) строится по формуле: 
,
где αх - коэффициент избытка воздуха в расчетных точках.
Для определения gех в расчетных точках необходимо задаться законом изменения α по частоте вращения. С достаточной степенью точности для бензиновых двигателей можно принять значения α постоянными на всех скоростных режимах, кроме минимальной частоты вращения. При nx=nmin следует принимать смесь несколько более обогащенную, чем при 
.
|
|
|
В дизелях при работе по скоростной характеристике с увеличением частоты вращения значение α несколько увеличивается. Для четырехтактного дизеля с непосредственным впрыском можно принять линейное изменение α.
Для бензиновых двигателей: при nmin α = 0,75…0,85; а при nN α =0,85...0,95. Значение α при nN принято в начале теплового расчета.
Для быстроходных дизелей без наддува при nmin α =1,1…1,3, а при nN α =1,2…1,7.
6. Часовой расход топлива (кг/ч) определяется по уравнению:
.
7. Результаты расчетов рекомендуется занести в табл.5 и построить внешнюю скоростную характеристику (зависимость Ne, Me, Pe, Pi, Mi, ηV, α, ge Gt от n).
Таблица 5
| Частота вращения | Параметры скоростной характеристики | ||||||||
| Ne | Me | Pe | Pi | Mi | ηV | α | ge | Gt | |
| nmin …………. | |||||||||
| nN | |||||||||
| nmax |
8. По скоростной характеристике необходимо определить коэффициент приспособляемости: 
.
ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Пояснительная записка оформляется на основе черновых записей, сделанных в процессе курсового проектирования. Записку выполняют на бумаге формата А4.
На всех страницах текста записки необходимо оставить слева и справа поля шириной 20 мм, слева - для брошюровки, справа - для вынесения результатов расчета и замечаний проверяющего.
Пояснительная записка должна быть написана аккуратно, технически грамотно, с поясняющими текст расчетными схемами, эскизами и рисунками, с необходимыми ссылками на литературу,
Запись вычислений производить по схеме: формула - численное значение величин - результат - размерность.
Окончательно пояснительная записка оформляется в обложке с титульной надписью согласно прил. 4.
Чертежи проекта вычерчиваются в карандаше на листах ватмана с обязательным соблюдением всех требований действующих стандартов на выполнение чертежей.
В правом нижнем углу чертежей обязательно выполняется в соответствии с ГОСТом основная надпись.
Оформленные пояснительная записка и чертежи проекта представляются на проверку и подпись консультанту проекта.
ЗАЩИТА КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Защита курсовой работы производится на кафедре «Теплотехника и тепловые двигатели».
При защите курсовой работы необходимо кратко доложить основные параметры и особенности конструкции спроектированного двигателя и сделать четкое обоснование принятых в процессе проектирования технических решений.
Защищающийся должен знать тенденции развития двигателестроения, достаточно глубоко разбираться в расчетах и оценке надежности отдельных деталей двигателя.
Литература
1. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. Колчин А.И., Демидов В.П, -М.: Высшая школа, 2002г
2. Двигатели внутреннего сгорания. Т.1,2. Луканин В.Н., Шатров М.Т. М.: «Высшая школа», 2005г.
3. Автомобильные и тракторные двигатели. В 2 ч.Под ред. И.М.Ленина.- М.: Высшая школа, 1977г.
4. Автомобильные двигатели. Под ред. М.С.Ховаха.-М.: Машиностроение, 1977г.
| Параметры | МеМЗ-968 | МеМЗ-245 | ЯМЗ-236 | МЗМА-412Э | ГАЗ-24Д | ЗИЛ-130 | ЗИЛ-645 | ЗМЗ-53 | КамАЗ-740 | ВАЗ-2108 |
| Номинальная мощность Ne, кВт | 30,2 | 40,4 | 132,4 | 55,2 | 69,9 | 110,3 | 136,0 | 84,4 | 154,4 | 47,8 |
| Частота вращения коленчатого вала при номинальной мощности nN, мин-1 | 4200-4400 | |||||||||
| Число и расположение цилиндров | 4-V | 4-Р | 6- V | 4-Р | 4-Р | 8- V | 8- V | 8- V | 8- V | 4-Р |
| Степень сжатия ε | 7,2 | 9,5 | 16,5 | 8,8 | 6,5 | 6,7 | 9,9 | |||
| Диаметр цилиндра Д, мм | ||||||||||
| Ход поршня S, мм | ||||||||||
| Рабочий объем цилиндров двигателя Vл, дм3/л | 1, 197 | 1,091 | 11,14 | 1,478 | 2,445 | 5,966 | 8,74 | 4,252 | 10,85 | 1,288 |
| Скорость поршня υn ср, м/с | 9,24 | 12,28 | 9,8 | 13,53 | 13,8 | 10,13 | 10,73 | 8,53 | 10,4 | 13,25 |
| Среднее эффективное давление Pe, МПа | 0,70 | 0,81 | 0,679 | 0,77 | 0,76 | 0,70 | 0,669 | 0,74 | 0,658 | 0,795 |
| Минимальный удельный расход топлива ge min, г/кВт*ч |
|
|
|
|
Оглавление
Объем и содержание курсовой работы 3
Задание на курсовое проектирование 3
Методика курсового проектирования 6
Технико-экономическое обоснование 6
Построение индикаторной диаграммы бензинового двигателя 15
Построение индикаторной диаграммы дизеля 17
Внешняя скоростная характеристика 17
Оформление курсовой работы 20
Защита курсовой работы 20
Литература 21
Приложение 2
Приложение 3
