Расчет внешней скоростной характеристики

3. Расчет внешней скоростной характеристики

Для анализа работы автомобильных и тракторных двигателей используются различные характеристики: скоростные, нагрузочные, регуляторные, регулировочные и специальные. Обычно все характеристики получают экспериментальным путем.

Скоростная характеристика показывает изменение мощности, крутящего момента, расходов топлива и других параметров от частоты вращения коленчатого вала.

Скоростная характеристика, полученная при полном дросселе (карбюраторный двигатель), соответствующей номинальной мощности, называется внешней.

На основании теплового расчета, проведенного для режима номинальной мощности, получены следующие параметры, необходимые для расчета и построения внешней скоростной характеристики

1.  Эффективная мощность N_e = 76,5 кВт;

2.Частота вращения коленвала при максимальной мощности n_N=3310 об/мин;

3.Тактность двигателя t = 4;

4.Литраж V_л = 2,7 л;

5.Ход поршня S = 86 мм;

6.Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 килограмма топлива l₀ = 14,96 кг возд./ кг топл.;

7.Плотность заряда на впуске r_к = r₀ = 1,21 кг/м³;

8.Коэффициент избытка воздуха a = 0,96;

9.Удельный эффективный расход топлива g_еN = 236 г/(кВт×ч)

Расчетные точки скоростной характеристики.

Принимаем: n_min = 700 об/мин; n_x1-1350 об/мин; далее через каждые 650 об/мин и n_N = 3310 об/мин.

Значение эффективной мощности:

Значение эффективного крутящего момента:

 (79)

Значение среднего эффективного давления:

 (80)

Средняя скорость поршня:

 (81)

Среднее давление механических потерь:

 (82)

Среднее индикаторное давление:

 (83)

Индикаторный крутящий момент:

 (84)

Удельный эффективный расход топлива:

Часовой расход топлива:

 (86)

Коэффициент избытка воздуха: принимаем при n_min=700 об/мин, =0,86, во всех остальных расчетных точках ==0,96.

Коэффициент наполнения:

 (87)

Произведя расчёты параметров для различных расчётных режимов работы (n, об/мин), результаты сводим в таблицу 4.

Таблица 4

По расчетным данным, приведенным в табл. 4, строим внешнюю скоростную характеристику проектируемого двигателя.

Коэффициент приспособляемости:

, (88)

где M_emax определен по скоростной характеристике.

4. Кинематика и динамика двигателя

4.1 Кинематический расчёт КШМ

4.1.1 Выбор отношения радиуса кривошипа к длине шатуна и длины шатуна

В целях уменьшения высоты двигателя без значительного увеличения инерционных и нормальных сил величина отношения радиуса кривошипа к длине шатуна предварительно была принята в тепловом расчете .

Определяем длину шатуна:

, мм , (89)

где R = 43 - радиус кривошипа, мм.

L_ш = 43 / 0,269 = 160,0 мм.

Построив кинематическую схему кривошипно-шатунного механизма, устанавливаем, что ранее принятые значения  и  обеспечивает движение шатуна без задевания за нижнюю кромку цилиндра. Следовательно, перерасчета величин  и делать не требуется.

Масштабы:

M_s = 1 мм в мм;

М_φ = 3ْ в мм через каждые 30ْ ;

При j = 0 V_п = ±Vмах, а на кривой S_х – это точки перегиба.

, мм , (90)

где j- угол поворота коленчатого вала, град.

Расчет  производим аналитически через каждые  угла поворота коленчатого вала. Значения для при различных  взяты из ([1] табл. 19 ) и занесены в расчетную табл. 5., вместе с вычисленным перемещением.

, рад/с ; (91)

w=p×3310/30=346 рад/с.

М_v = 0,5 м/с в мм.

При перемещении поршня скорость его движения является величиной переменной и при постоянном числе оборотов зависит только от изменения угла поворота кривошипа и отношения .

Скорость поршня найдем по формуле:

, м/с ; (92)

Значения для взяты из ( [1], табл. 20) и занесены в табл.5. вместе с вычисленной скоростью.

, м/с² . (93)

Значения для взяты из ( [1], табл. 21) и занесены в табл.5. вместе с вычисленным ускорением.

Таблица 5.- Вычисленые параметры кинематического расчета.

Похожие работы

Методика теплового расчета двигателя внутреннего сгорания

Скачать

25488

6

2

... и точки расширения соединяем плавными кривыми. После этого достраиваем процессы газообмена. Полученная индикаторная диаграмма двигателя внутреннего сгорания дизеля MAN изображена на рисунке 14.1. Рисунок 14.1 - Индикаторная диаграмма ДВС MAN. Выводы Результаты расчетов и общепринятые границы изменения расчетных параметров сводим в таблицу. Таблица - Результаты расчетов. НАЗВАНИЕ ...

Тепловой и динамический расчет двигателей внутреннего сгорания

Скачать

25144

7

0

... 137.1 31.2 217.5 1590 634.3 105.6 29.7 360 1060 582.0 64.60 27.9 630 530 482.5 26.78 25,63 957.1 4. Заключение Первый раздел курсового проекта “Тепловой и динамический расчет двигателя” выполнен в соответствии с заданием на основе методической и учебной технической литературы. Рассчитанные показатели рабочего цикла, работы, размеров, кинематики и динамики проектируемого ...

Тепловой расчет двигателей внутреннего сгорания

Скачать

16265

11

0

... (кг.град.) – удельная газовая постоянная для воздуха. (1) Потери давления на впуске. При учете качественной обработки внутренних поверхностей впускных систем для карбюраторного двигателя можно принять β2 + ξВП = 2,8 и  ωВП = 95 м/с. β – коэффициент затухания скорости движения заряда в рассматриваемом сечении ...

Расчет двигателя внутреннего сгорания автомобиля КамАЗ

Скачать

17509

1

2

... из уравнения: (24) где  – коэффициент выделения тепла; – низшая теплотворная топлива принимаем  = 42,8 МДж/м3. Отсюда: 1.3.13 Давление конца сгорания Давление конца сгорания в двигателе с воспламенением от сжатия определяется: (25) 1.3.14 Степень предварительного расширения Степень предварительного расширения для двигателя с воспламенением от сжатия определяется по ...