курсач смд (2)


Министерство сельского хозяйства

Российской Федерации

Ивановская Государственная Сельскохозяйственная

академия имени академика Д.К.Беляева

Кафедра: Тракторы и сельскохозяйственные машины

Курсовая работа

Тема: ”Тепловой, кинематический и динамический

расчет двигателя СМД-62”

Выполнил:

студент 4 курса 5 группы

ф-та механизации с/х

Ляпин Д.С.

Проверил: Чернов Ю.И.

Иваново 2013

Содержание

1. Краткая техническая характеристика двигателя СМД-62………………..4

2.Тепловой расчет двигателя……………………………………………………………6

2.1. Параметры рабочего тела…………………………………………………………..7

2.2. Параметры окружающей среды и остаточных газов……………………..7

2.3. Процесс впуска…………………………………………………………………………..8

2.4. Процесс сжатия………………………………………………………………………….8

2.5. Процесс сгорания……………………………………………………………………….9

2.6. Процесс расширения………………………………………………………………..10

2.7. Индикаторные параметры рабочего цикла двигателя…………………11

2.8. Эффективные показатели двигателя…………………………………………11

2.9. Основные размеры цилиндра и удельные параметры двигателя..12

3. Построение индикаторной диаграммы………………………………………..14

4. Кинематический расчет кривошипно-шатунного механизма………….17

5. Динамический расчет двигателя………………………………………………….20

5.1. Расчет динамических масс………………………………………………………..21

5.2. Пример расчета для угла поворота коленчатого вала ………………..21

Литература……………………………………………………………………………………25

Приложения…………………………………………………………………………………..26

1.Краткая техническая характеристика

двигателя СМД-62

СМД-62

Тип двигателя — дизельный с турбо наддувом, четырехтактный, V-образный.

1. Количества цилиндров: i=6.

2. Порядок работы: 1-4-2-5-3-6.

3. Диаметр цилиндров: D=130 мм

4. Ход поршня: S=115 мм

5. Рабочий объем двигателя: (Vhi)=9,15 дм3.

6. Степень сжатия: =15.

7. Номинальная мощность двигателя: Nе=121 кВт

8. Номинальная частота вращения: nн=2100 мин-1

9. Удельный коэффициент расхода топлива: ge=250

Исходное топливо – дизельное топливо «Л»(ГОСТ305-82)

Для него:

1. Низшая удельная теплота сгорания топлива:

2. Средний элементный состав: С=0,857; Н=0,133; О=0,01

2. Тепловой расчет двигателя

Расчет ведем для условий сгорания 1 кг топлива

2.1. Параметры рабочего тела :

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива:

где С,Н,О — средний элементный состав топлива

Это же количество воздуха в молях:

Где — молекулярная масса воздуха,

Количество свежего заряда (горючей смеси):

где: α-коэффициент избытка воздуха,

Общее количество продуктов сгорания:

Химический коэффициент молекулярного изменения горючей смеси:

2.2. Параметры окружающей среды и остаточных газов :

Атмосферные условия принимаем следующие:

Давление остаточных газов принимаем:

Температуру остаточных газов принимаем:

2.3. Процесс впуска :

Принимаем температуру подогрева свежего заряда на нормальном скоростном режиме ∆Т=100С.

Плотность заряда на впуске:

Где — удельная газовая постоянная для воздуха .

В соответствии со скоростным режимом двигателя и качеством обработки внутренней поверхности впускной системы принимаем

и ωВП = 90м/с .

Потери давления на впуске в двигатель:

.

Давление в конце впуска:

Коэффициент остаточных газов:

Температура в конце впуска:

.

Коэффициент наполнения:

2.4.Процесс сжатия:

С учетом характерных значений показатель политропы сжатия для заданных

параметров двигателя равен n1=1.3444.

Тогда давление в конце сжатия:

Температура в конце сжатия:

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

.

Число молей остаточных газов:

Число молей газов в конце сжатия до сгорания:

2.5.Процесс сгорания:

Средняя молярная теплоемкость при постоянном объеме для продуктов сгорания жидкого топлива в дизеле:

Число молей газов после сгорания:

Расчетный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:

Принимаем коэффициент использования теплоты ε=0,82 .

Температуру в конце сгорания определяем из уравнения сгорания для

дизельного двигателя :

Максимальное давление в конце сгорания:

Степень предварительного расширения:

2.6. Процесс расширения :

Степень последующего расширения:

С учетом характерных значений показателя политропы расширения для заданных параметров двигателя принимаем n2=1,28.

Тогда:

Проверим правильность ранее принятой температуры остаточных газов

(Tr=800 K):

2.7.Индикаторные параметры рабочего цикла двигателя:

Среднее индикаторное давление цикла для не скругленной индикаторной диаграммы:

Принимаем коэффициент полноты индикаторной диаграммы v=0.95 . Среднее индикаторное давление цикла для скругленной индикаторной диаграммы:

Индикаторный КПД:

Индикаторный удельный расход топлива:

2.8.Эффективные показатели двигателя:

Средняя скорость поршня:

Wср=8,05 м/с

Среднее давление механических потерь:

a и b – коэффициенты.

Среднее эффективное давление:

Механический КПД:

Эффективный КПД:

Эффективный удельный расход топлива:

2.9.Основные размеры цилиндра и удельные параметра двигателя:

Диаметр цилиндра D=130мм,

ход поршня S=115мм,

рабочий объем цилиндров принимаем по прототипу:

Площадь поршня:

Эффективная мощность двигателя:

,

- число тактов двигателя.

Эффективный крутящий момент двигателя:

.

Часовой расход топлива:

.

Литровая мощность:

.

Удельная поршневая мощность:

.

3.Построение индикаторной диаграммы

Построение индикаторной диаграммы аналитическим методом.

Рассмотрим пример нахождения значений характерных точек для угла поворота коленчатого вала ϕ=30

3.1.Ход поршня:

где R=1, =0,274;

3.2.Относительное значение высоты камеры сгорания после сжатия:

Где — степень сжатия

3.3. Степень сжатия:

Где: hc относительное значение высоты камеры сгорания после сжатия,

Sx = перемещение поршня,

3.4.Абсолютвое значение давления на участке расширения:

.

где pz- максимальное давление в конце сгорания, pz=6,3437 МПа.



3.5. Степень сжатия:

где n1-показатель политропы расширения, n1=1,3544.

КР.11.ТиА.03.ПЗ

Лист

15

Изм. Лист № докум. Подп. Дата

3.6.Абсолютное значение давления на участке сжатия:

,

где pa-давление в конце впуска, pa=0,1482 МПа.

Аналогичным способом находим все остальные точки и сносим их в таблицу 3.1.

для углов поворота коленчатого вала от =0 до =360 с интервалом 10°.

Таблица 3.1-Расчет точек политроп расчетной диаграммы двигателя СМД-62.



Страницы: Первая | 1 | 2 | 3 | ... | Вперед → | Последняя | Весь текст


Предыдущий:

Следующий: