Расчет автомобильного двигателя
Задание на курсовой проект
Спроектировать двигатель для легкового автомобиля по следующим исходным данным.
Исходные данные
.Тип двигателя и его назначение ….…. бензиновый для легкового автомобиля
2.Диаметр цилиндра , м ……… 0,082
.Ход поршня , м ……….……. 0,070
.Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна ? ….. 0,280
.Число цилиндров …….………. L-4
.Частота вращения , об/мин…. 5800
.Число клапанов на цилиндр ……. 2
.Средняя скорость заряда в клапане , м/с… 100
.Коэффициент избытка воздуха …. 0,95
.Повышение давления в компрессоре . 1,0
.Подогрев при впуске , град….. 5
.Коэффициент сопротивления при впуске . 2,3
.Давление остаточного газа , МПа…… 0,110
.Коэффициент очистки остаточных газов …….… 0,93
.Коэффициент дозарядки ……………. 1,02
.Степень сжатия ………..……..….. 9,4
.Молекулярная масса топлива , кг/моль………... 120
.Молекулярная масса воздуха , кг/моль…….... 28,97
.Низшая теплота сгорания бензина , кДж/кг .… 44000
.Атмосферное давление , МПа….……….... 0,1
.Температура окружающего воздуха , К ………. 293
.Универсальная газовая постоянная воздуха , кДж/(кг×К) . 287
.Состав бензина….….… С=0,855; Н=0,145
Введение
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 двигателя.
Специфика технологии производства двигателей и повышение требований к качеству двигателей при возрастающем объеме их производства, обусловили необходимость создания специализированных моторных заводов. 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.
С целью углубленного изучения конструкции и работы двигателя при различных режимах эксплуатации в данном проекте рассмотрены принципы разработки и методы выбора оптимальных вариантов конструкторских решений при расчете бензинового двигателя, а также правилами оформления технологической документации в соответствии с государственными стандартами ЕСКД, ЕСТД, отраслевыми стандартами и другой нормативно-технической документацией.
Для создания чертежей двигателя (продольный и поперечный разрезы) использовалась система КОМПАС-ЗD. Система обладает собственным математическим ядром и параметрической технологией. Основная задача, решаемая системой - это моделирование изделий с целью сокращения периода проектирования и скорейшего их запуска в производство. Расчет и построение графиков производились в программе Advanced Grapher и Microsoft Excel, их корректировка и доработка в - Adobe Photoshop и Adobe Illustrator.
В настоящее время требования к автомобилям и их двигателям становятся все более жесткими. Так при прочих равных условиях стараются получить незначительную собственную массу автомобиля, большой полезный объём салона, низкий уровень шума, вибрации, токсичности отработавших газов и в целом повышенную комфортность автомобиля. Двигатели должны быть экономичными, надёжными, динамичными для обеспечения режимов эксплуатации в условиях городской езды.
1. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ
На основании исходных данных производим следующие расчеты.
1.1 Параметры рабочего тела
Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива:
кмоль воздуха/кг топлива;
кг воздуха/кг топлива.
Рассчитываем количество свежего заряда (воздуха):
кмоль воздуха /кг топлива.
Рассчитываем количество горючей смеси:
кмоль/кг.
1.2 Параметры отработавших газов
При <l количество отдельных компонентов продуктов сгорания в расчете на 1 кг топлива равно:
оксида углерода:
;
где k- экспериментальный коэффициент, зависящий от отношения углерода С и водорода Н в топливе, определяется по формуле:
;
кмоль/кг;
углекислого газа:
кмоль/кг;
водорода:
кмоль/кг;
водяного пара:
кмоль/кг;
азота: кмоль/кг;
кислорода: кмоль/кг.
Общее количество продуктов сгорания дизельного топлива и бензина:
двигатель динамический шатунный шейка
Коэффициент молекулярного изменения горючей смеси:
.
Коэффициент молекулярного изменения горючей смеси для бензиновых двигателей .
1.3 Расчет первого такта (впуск ).
Определяем потери давления во впускном тракте при впуске:
;
кг/м3;
МПа.
Рассчитываем давление в конце впуска в цилиндре двигателя:
МПа.
Рассчитываем коэффициент остаточного газа в двигателе:
Предварительно принимается:
= 900...1100 К - для бензиновых ДВС.
Принимаем = 1100 К;
Определяем температуру в конце впуска в двигателе:
К;
.
Рассчитываем коэффициент наполнения двигателя:
1.4 Расчет второго такта (сжатие- ).
Показатель политропы сжатия определяется по эмпирической зависимости:
об/мин ; об/сек ;
;
где - номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя, .
Показатель политропы сжатия для бензиновых двигателей = 1,30...1,39.
Давление в конце сжатия:
МПа.
Температура в конце сжатия:
К;
6
.
Лист
Изм.
1.5 Расчет участка подвода тепла
В результате расчета этого участка должны быть определены значения , и , после подвода тепла.
Определение параметров процесса сгорания в бензиновых двигателях.
Уравнение сгорания для бензиновых двигателей имеет вид:
.
- средняя мольная теплоемкость свежего заряда при постоянном объеме:
кДж/(кмоль град);
- средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания, при =0,8...1,0; определяется из выражения:
;
Коэффициент использования тепла принимается для бензиновых двигателей = 0,85...0,95;
Примем = 0,90.
- потери тепла в связи с неполнотой сгорания из-за недостатка кислорода определяются по уравнению:
кДж/кг.
Все величины, входящие в уравнение сгорания, за исключением и известны. Если обозначить левую (известную) часть уравнения через S' подставить значение из уравнения сгорания, получим:
или ;
;
;
.
Для бензиновых двигателей =1,02...1,12;
;
Решим квадратное уравнение: ;
;
К;
Определим температуру в конце процесса сгорания которая для бензиновых ДВС в зависимости от сорта топлива, состава смеси, степени сжатия и других факторов находится в пределах = 2500...3000 К;
.
Определим давление в цилиндре после подвода тепла:
Степень повышения давления рекомендуется принимать в пределах = 2,5...4,0, при этом МПа.
Возьмем =4,0;
МПа.
1.6 Расчет третьего такта (расширение )
Показатель политропы расширения может быть определен по эмпирической зависимости:
;
Показатель политропы расширения для бензиновых двигателей = 1,23...1,30. Для бензиновых и газовых двигателей давление и температура в конце расширения:
МПа;
К.
Для оценки точности теплового расчета проводится проверка ранее принятой температуры отработавших газов для бензиновых двигателей:
К;
.
Расхождение допускается в пределах (5...7)%.
.7 Расчет четвертого такта (очистка цилиндра- )
Задано const, МПа.
1.8 Индикаторные параметры рабочего цикла
Для бензинового двигателя, работающего по циклу V = const, теоретическое индикаторное давление (индикаторная работа, совершаемая в единице рабочего объема), равно:
Действительное среднее индикаторное давление:
МПа;
где 0,92 << 0,97, здесь - коэффициент, учитывающий «скругление» индикаторной диаграммы, примем =0,92.
Рассчитываем индикаторную мощность и индикаторный крутящий момент двигателя:
л;
КВт;
Для четырехтактных двигателей коэффициент тактности =4;
Нм.
Определяем индикаторный КПД и удельный индикаторный расход топлива:
;
г/кВтч; (Здесь в МПа, в МДж.)
1.9 Эффективные параметры рабочего цикла
Рассчитываем среднее давление механических потерь (работа, затрачиваемая на трение и привод вспомогательных агрегатов, приходящая на единицу рабочего объема):
, МПа,
где и - коэффициенты, зависящие от числа цилиндров и от отношения хода поршня к диаметру цилиндра и типа камеры сгорания;
Средняя скорость поршня, м/с:
м/с.
Значения коэффициентов и .
Тип двигателяКарбюраторный S/D ?1, i ? 60,0340,0113
МПа.
Рассчитываем среднее эффективное давление (эффективную работу, снимаемую с единицы рабочего объема):
МПа.
Рассчитываем механический КПД:
.
Его величина для бензиновых двигателей = 0,70...0,85.
Определяем эффективную мощность:
кВт.
Определяем эффективный КПД: ; он составляет для двигателей с искровым зажиганием = 0,18...0,30.
Определяем эффективный удельный расход топлива:
г/кВтч;
для бензиновых двигателей = 300…370 г/кВтч,
Эффективный крутящий момент:
Нм.
Здесь подставляется в об/мин.
Расход топлива:
кг/час.
Литровая мощность:
кВт/л.
1.10 Построение индикаторных диаграмм в координатах (Р-V)
, м3
, м3
, м3
, МПа
, МПа
, МПа
, МПа
, МПа
, МПа
, МПа
- для политропы сжатия;
- для политропы расширения.
1.11 Тепловой баланс
Доля теплоты, затраченная на полезную работу, определена в тепловом расчете =0,288.
Доля теплоты, потерянная в бензиновых ДВС при из-за недогорания топлива:
Доля теплоты, унесенная с отработавшими газами:
Рассчитываем температуру отработавших газов:
Определяем энтальпию отработавших газов бензиновых двигателей при температурах
: ,
кДж/кмоль. Для определения пользуются соответствующей таблицей. По таблице методом линейного интерполирования найдем: , кДж/кмоль.
Тогда, , кДж/кмоль
Определяем энтальпию топливно-воздушной смеси в конце впуска:
, кДж/кмоль
,кДж/кг
Доля тепла передаваемой охлаждающей среде:
.
1.12 Скоростная характеристика двигателя
Для бензинового двигателя построение внешней скоростной характеристики ведется в интервале , где , об/мин; , об/мин. Возьмем: об/мин; об/мин.
Внешнюю скоростную характеристику строим по следующим эмпирическим соотношениям:
Мощность двигателя:
, кВт
Крутящий момент:
, Н×м.
Среднее эффективное давление 4-х тактного двигателя:
, МПа.
Среднее давление механических потерь:
, МПа
Среднее индикаторное давление:
, МПа
Удельный эффективный расход топлива:
, г/кВт×ч
Часовой расход топлива:
, кг/ч
Полученные данные заносим в таблицу 1, по ним строим внешнюю характеристику двигателя.
Таблица 1. Результаты расчета внешней скоростной характеристики
, об/мин, кВт, Н×м, МПа, МПа, МПа, г/кВтч, кг/ч80010,342123,5091,0490,0551,105307,8493,183130017,631129,5791,1010,0681,169286,7385,056180025,247134,0091,1390,0811,220269,9736,816230032,932136,7981,1620,0951,257257,5518,482280040,427137,9461,1720,1081,280249,47310,086330047,477137,4541,1680,1211,289245,73811,667380053,822135,3211,1500,1341,284246,34613,259430059,205131,5481,1180,1471,265251,29714,878480063,369126,1341,0720,1811,232260,59216,514530066,056119,0791,0120,1741,185274,22918,115580067,010110,3830,9380,1871,125292,21019,581610066,642104,3780,8870,1951,081305,08320,331
2. ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
Динамический расчет автомобильного двигателя производиться на режиме максимальной мощности по результатам теплового расчета. В результате расчета необходимо определить следующие силы и моменты, действующие на кривошипно-шатунном механизме двигателя (рисунок):
-избыточное давление газов над поршнем , МПа;
-удельную суммарную силу, действующую на поршень , МПа;
-удельную суммарную силу, воспринимаемую стенками цилиндра (нормальное давление) , МПа;
-удельную силу инерции от возвратно-поступательно движущихся масс , МПа;
-удельную силу, действующую вдоль шатуна , МПа;
-удельную силу, действующую вдоль кривошипа , МПа;
-удельную силу, направленную по касательной к окружности радиуса кривошипа ,МПа;
-крутящий момент от одного цилиндра , Н×м;
-крутящий момент от i цилиндров , Н×м;
-удельную центробежную силу инерции от неуравновешенных вращающихся масс, сосредоточенных на радиусе кривошипа , МПа;
-удельную силу, действующую на шатунную шейку , МПа.
Расчетные значения всех сил сводятся в таблицу 3, на основании данных которых строятся их графики.
2.1 Расчет сил, действующих в КШМ
Построение развернутой индикаторной диаграммы в координатах .
Перестройку индикаторной диаграммы из в развернутую диаграмму удельных давлений (в координатах ), действующих на поршень, проще выполнить графическим методом Брикса. Метод Брикса заключается в том, что на длине хода поршня построенной индикаторной диаграммы в координатах описывают полуокружность с центром в точке О. Для учета влияния длины шатуна откладывают от центра полуокружности (точки О) по направлению нижней мертвой точки бицентровую поправку Брикса в масштабе диаграммы
.
Тогда
, мм
где R- радиус кривошипа; для центрального механизма;
- отношение радиуса кривошипа к длине шатуна.
Из точки проводят ряд лучей (рекомендуется не менее 5) под углами до пересечения с полуокружностью. Проекции концов этих лучей на линии процесса всасывания, сжатия, расширения и выпуска указывают, какие точки рабочего процесса соответствуют тем или иным углам поворота коленчатого вала. При построении развернутой индикаторной диаграммы после ее скругления определяют максимальные значения сил от давления газов и результирующей силы .
Рассчитываем избыточное давление газов над поршнем:
, МПа
,МПа
Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ занося результаты в таблицу 3.
Определяем удельное значение силы инерции от возвратно-поступательного движения масс поршневой группы:
, МПа
Здесь - определяется по статистическим данным, , рад/с, , мм.
По статистическим данным определим и методом линейного интерполирования: , .
, МПа.
Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ занося результаты в таблицу 3.
Рассчитываем удельную суммарную силу, действующую вдоль оси цилиндра:
, МПа.
,МПа
Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ, занося результаты в таблицу 3.
Определим удельную суммарную силу, действующую на стенку цилиндра:
, МПа.
Здесь - удельная суммарная сила, действующая на поршневой палец.
, МПа; , МПа
Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ, занося результаты в таблицу 3.
Рассчитываем удельную суммарную силу, действующую вдоль шатуна:
, МПа; , МПа.
Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ, занося результаты в таблицу 3.
Определяем удельную силу, действующую вдоль кривошипа:
, МПа; , МПа.
Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ, занося результаты в таблицу 3.
Рассчитываем удельную суммарную силу, действующую по касательной к кривошипу:
, МПа; , МПа.
Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ, занося результаты в таблицу 3.
.1.9. Определяем крутящий момент от одного цилиндра:
, Н×м.
Здесь , м2, - площадь поршня.
, Н×м.
Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ, занося результаты в таблицу 3.
Определяем крутящий момент от i цилиндров, пользуясь таблицей 2.
Таблица 2. Результаты расчета суммарного крутящего момента (1-3-4-2).
Цилиндры, Н×м1342,Н×м,Н×м,Н×м,Н×м00540018003600030-238,74570-106,38210-106,73390288,13-165,7260-135,42600-181,218240-180,92420144,49-353,0990108,62630-108,61270-117,86450236,13118,27120182,35660135,4230097,00480242,93657,71150106,38690240,09330137,29510132,26616,0318007200360054000
Период изменения суммарного крутящего момента равен: .
После построения графика суммарного крутящего момента определяется средний индикаторный момент:
, Н×м.
Приблизительно величина
, Н×м.
Здесь ,- площади диаграммы суммарного крутящего момента, расположенные над и под осью абсцисс соответственно; - длина диаграммы , соответствующая периоду изменения суммарного крутящего момента; - масштаб крутящего момента по оси ординат, Н×м/мм. Полученное значение сравниваем со значением среднего индикаторного момента, определенным в тепловом расчете.
Рассчитаем удельную центробежную силу инерции от вращающихся неуравновешенных масс, сосредоточенных на радиусе кривошипа:
, МПа,
где
Рассчитываем силу, действующую на поверхность шатунной шейки:
, МПа
, МПа
Аналогично ведем расчет для остальных углов ПКВ, занося результаты в таблицу 3.
2.2 Построение развернутой диаграммы нагрузки на поверхность шатунной шейки
В таблице 3 рассчитана сила , действующая на поверхность шатунной шейки. Строим ее диаграмму в зависимости от угла поворота кривошипа и определяем среднее значение:
, МПа
Среднее значение силы можно определить, подсчитав площадь между графиком и осью абсцисс, разделив на длину диаграммы. Полученная величина умножается на масштаб по оси ординат.
Приблизительно величина
,
где F - площадь между графиком и осью абсцисс; - длина диаграммы;
- масштаб по оси ординат.
, МПа
2.3 Построение полярной диаграммы сил, действующих на шатунную шейку
Строим координатную систему и с центром в точке О, в которой отрицательная ось направлена вверх.
В таблице 3 каждому значению соответствует точка с координатами . Наносим на плоскость и эти точки. Последовательно соединяя точки, получим полярную диаграмму. Вектор, соединяющий центр О с любой точкой диаграммы, указывает направление вектора и его величину в соответствующем масштабе.
Строим новый центр , отстоящий от О по оси на величину удельной центробежной силы от вращающейся нижней части шатуна .
В этом центре условно располагают шатунную шейку с диаметром .
Вектор, соединяющий центр с любой точкой построенной диаграммы, указывает направление действия силы на поверхность шатунной шейки и ее величину в соответствующем масштабе.
Касательные линии из центра к верхней и нижней частям полярной диаграммы отсекают наиболее нагруженную от наименее нагруженной части поверхности шатунной шейки.
Маслоотводящее отверстие располагают в середине наименее нагруженной части поверхности шатунной шейки, для чего восстанавливают перпендикуляр к хорде, соединяющей точки пересечения касательных к верхней и нижней частям полярной диаграммы.
3. РАСЧЕТ ДЕТАЛЕЙ ДВИГАТЕЛЯ НА ПРОЧНОСТЬ
.1 Расчет поршня
Рассчитываем напряжение изгиба на днище поршня от газовой силы:
для компрессионного кольца
(50…150МПа)
где - относительная толщина днища поршня;
- относительный внутренний диаметр поршня;
- относительная толщина стенки головки поршня;
- относительная радиальная толщина кольца;
- радиальный зазор кольца в канавке поршня;
- давление в цилиндре после подвода тепла.
для маслосъемного кольца
относительный внутренний диаметр поршня;
- относительная радиальная толщина кольца;
- радиальный зазор кольца в канавке поршня;
При наличии ребер жесткости МПа для алюминиевых поршней.
Рассчитываем напряжение сжатия от газовых сил в сечении X-X, ослабленном масляными отверстиями:
для маслосъемного кольца
(30…40МПа)
где - площадь расчетного сечения с учетом ослабления его отверстиями для отвода масла;
- относительный диаметр поршня по дну канавки;
- относительный диаметр масляного канала;
- число масляных отверстий в поршне.
Рассчитываем напряжение разрыва в сечении Х-Х от максимальной инерционной силы (при ):
для маслосъемного кольца
(4…10МПа)
где - сила инерции от масс поршневой группы, расположенной выше сечения Х-Х:
Учитывая статистические данные, а также соотношения:
получим
Напряжение в верхней кольцевой перемычке:
напряжение среза
где - относительная толщина первой кольцевой перемычки.
напряжение изгиба:
Сложное напряжение по третьей теории прочности:
где
Удельное давление поршня, отнесенное в высоте юбки поршня:
(0,33…0,96)
где - относительная высота юбки поршня;
МПа - удельная суммарная сила, действующая на стенку цилиндра.
Удельное давление поршня, отнесенное ко всей высоте поршня:
(0,22…0,42)
где - относительная высота поршня.
3.2 Расчет поршневого кольца
Рассчитываем среднее давление на стенку цилиндра:
для компрессионного кольца
для маслосъемного кольца
Где
МПа - модуль упругости для серого чугуна;
- относительная величина разности между величинами зазоров замка кольца в свободном и рабочем состоянии.
Рассчитываем эпюру давления кольца в различных точках окружности:
где - коэффициент для различных углов по окружности кольца.
Результаты расчета эпюры удельного давления кольца
03060901201501801,061,061,140,900,460,672,850,3030,3030,3260,2570,1320,1920,815Рассчитываем напряжение изгиба кольца в рабочем состоянии:
для компрессионного кольца
для маслосъемного кольца
Рассчитываем напряжение изгиба при надевании кольца на поршень:
для компрессионного кольца
для маслосъемного кольца
где m=1,57 - экспериментальный коэффициент, зависящий от способа надевания кольца.
Допустимое напряжение
3.3 Расчет поршневого пальца
Рассчитываем удельное давление пальца на втулку верхней головки шатуна:
где - относительная длина втулки поршневой головки шатуна;
- относительный наружный диаметр пальца;
;
- коэффициент, учитывающий уменьшение инерционной силы за счет вычета массы поршневого пальца.
Рассчитываем удельное давление пальца на бобышку:
где - относительное расстояние между бобышками;
- относительная длина пальца.
Напряжение от изгиба поршневого пальца:
где - отношение внутреннего диаметра пальца к наружному.
Рассчитываем касательное напряжение от среза пальца в сечениях, расположенной между бобышкой и головкой шатуна:
Рассчитываем увеличение горизонтального диаметра пальца в его средней части (овализация пальца).
3.4 Расчет стержня шатуна
Рассчитываем напряжение сжатия в сечении В-В от сжимающей силы в плоскости качания шатуна:
Здесь =4,06 - суммарная сила;
где - ширина шатуна в среднем сечении;
;
;
;
- длина поршневой головки шатуна;
;
- коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба шатуна в плоскости качения шатуна.
Рассчитываем напряжение сжатия в сечении В-В от сжимающей силы в плоскости, перпендикулярной плоскости качания шатуна:
где - коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба шатуна в плоскости, перпендикулярной плоскости качения шатуна.
Рассчитываем напряжение от действия растягивающей силы:
где - удельная суммарная сила, действующая вдоль оси цилиндра.
Рассчитываем средние значения напряжения цикла:
в плоскости качания шатуна:
в плоскости перпендикулярной плоскости качания шатуна:
.
Рассчитываем амплитуды напряжений цикла:
в плоскости качания шатуна:
в плоскости перпендикулярной плоскости качания шатуна:
.
Рассчитываем амплитуды цикла с учетом концентраций напряжений в зависимости от размера и способа обработки поверхности детали:
в плоскости качания шатуна:
в плоскости перпендикулярной плоскости качания шатуна:
Здесь - коэффициент концентрации напряжений;
Марка стали шатуна 45Г2
- предел прочности материала шатуна;
по - коэффициент, учитывающий абсолютные размеры детали;
по - коэффициент, учитывающий абсолютные размеры детали;
- коэффициент, учитывающий способ обработки поверхности детали.
Определяем запас прочности шатуна по пределу усталости:
в плоскости качания шатуна:
;
в плоскости перпендикулярной плоскости качания шатуна:
,
где - коэффициент приведения ассиметрического цикла к равноопасному симметричному.
4. РАСЧЕТ СИСТЕМ ДВИГАТЕЛЯ
4.1 Расчет системы смазки
Рассчитываем количества тепла, отводимого от двигателя маслом, учитывая, что в современных автомобильных и тракторных двигателях маслом отводится 1,5…3% от общего количества теплоты, введенной в двигатель с топливом.
где - расход топлива;
- низшая теплота сгорания бензина.
Рассчитываем циркулярный расход масла. Массовый циркуляционный расход масла равен:
,
где кДж/кг К - удельная теплоемкость масла;
К - перепад температуры масла на выходе и входе в систему смазки двигателя (нагрев масла).
Рассчитываем стабилизационный расход масла:
Определяем расчетную производительность насоса с учетом утечек масла через радиальные и торцевые зазоры:
где - КПД насоса.
Рассчитываем мощность, затрачиваемую на привод масляного насоса:
где - напор в масляном насосе;
- избыточное давление масла в системе;
где и - соответственно давления масла перед насосом и за насосом;
объемный расход масла;
- плотность масла в системе;
- механический КПД насоса.
4.2 Расчет системы охлаждения
Рассчитываем количество тепла, отводимого от двигателя охлаждающей жидкостью:
где - доля тепла, передаваемого охлаждающей жидкости;
- расход топлива;
- низшая теплота сгорания бензина.
Рассчитываем циркулярный расход жидкости в системе охлаждения:
- для антифриза,
- для воды,
где кДж/кг К - удельная теплоемкость охлаждающей жидкости (антифриз); кДж/кг К - удельная теплоемкость охлаждающей жидкости (вода); К - перепад температуры охлаждающей жидкости на выходе и входе в двигатель (нагрев масла).
Рассчитываем производительность насоса:
- для антифриза,
- для воды,
где - коэффициент подачи насоса.
Рассчитываем мощность, потребляемую насосом, задаваясь величиной напора:
- для антифриза,
- для воды,
где МПа - перепад давления на выходе и входе насоса;
- плотность охлаждающей жидкости (антифриз).
- плотность охлаждающей жидкости (вода).
- для антифриза,
- для воды,
где - механический КПД насоса;
- объемный расход охлаждающей жидкости (вода).
- объемный расход охлаждающей жидкости (антифриз).
Список литературы
1.Автомобильные двигатели. / Под редакцией М. С. Ховаха. М.: Машиностроение, 1977.
.Двигатели внутреннего сгорания. /Под ред. В. Н. Луканина. М.: Высшая школа, 1985.
.Двигатели внутреннего сгорания. Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей. /Под ред. А. С. Орлина, М. Г. Круглова. М.: Машиностроение, 1984.
.Двигатели внутреннего сгорания. Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей. /Под ред. А. С. Орлина, М. Г. Круглова М.: Машиностроение, 1980.
Больше работ по теме:
Предмет: Транспорт, грузоперевозки
Тип работы: Курсовая работа (т)
Новости образования
КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]
Скачать реферат © 2019 | Пользовательское соглашение
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ