Расчет автотракторного двигателя Д-248 (стр. 2 из 4)

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

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 Wпи 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.
φп.к.в.	0-180°	180-360°	0-180°	180-360°	0-180°	180-360°	φ°п.к.в.
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

3. Построение индикаторной диаграммы.

В соответствии с текущими данными данными дизеля принимаем:

В результате теплового расчета получены давления в характерных точках диаграммы:

Значения показателей политропы сжатия и расширения:

Степень предварительного расширения:

Степень последующего расширения:

Среднее индикаторное давление:

1) Для построения расчетной индикаторной диаграммы определяем относительную высоту камеры сгорания

2) Рассчитываем степень сжатия Еx, давление на участке сжатия рcx, степень последующего расширения δx, текущее давление на участке расширения рвx:

;

Полученные данные заносим в таблицу.

φ°п.к.в.	Sx	Sx+hс	Политропа расширения			Политропа сжатия			φ°п.к. в.
φ°п.к.в.	Sx	Sx+hс	δx		рвx	Еx		рcx	φ°п.к. в.
0	0	0,133	-	-	-	3	4,455	0,396	360
10	0,018	0,151	-	-	-	2,880	4,216	0,375	350
20	0,072	0,205	-	-	6,870	2,648	3,761	0,334	340
30	0,192	0,325	1,900	2,119	4,007	2,409	3,306	0,294	330
40	0,278	0,411	2,403	2,789	3,045	2,323	3,147	0,280	320
50	0,421	0,554	3,239	3,955	2,147	2,240	2,994	0,266	310
60	0,579	0,712	4,164	5,307	1,600	2,186	2,898	0,257	300
70	0,749	0,882	5,158	6,817	1,246	2,150	2,833	0,252	290
80	0,922	1,055	6,169	8,405	1,010	2,126	2,789	0,248	280
90	1,093	1,226	7,169	10,02	0,847	2,108	2,758	0,245	270
100	1,256	1,389	8,123	11,598	0,732	2,095	2,735	0,243	260
110	1,405	1,538	8,994	13,065	0,649	2,086	2,718	0,241	250
120	1,541	1,674	9,789	14,426	0,587	2,079	2,706	0,240	240
130	1,552	1,685	9,853	14,537	0,584	2,078	2,705	0,240	230
140	1,749	1,882	11,006	16,546	0,513	2,070	2,690	0,239	220
150	1,824	1,957	11,444	17,319	0,490	2,067	2,686	0,239	210
160	1,877	2,01	11,754	17,869	0,475	2,066	2,683	0,238	200
170	1,907	2,04	11,929	18,181	0,467	2,065	2,681	0,238	190
180	1,92	2,053	12,006	18,319	0,463	2,064	2,680	0,238	180

По полученным точкам строим индикаторную диаграмму.

Проектируем расчетную индикаторную диаграмму с целью ее приближения к действительной с учетом данных по фазам распределения и углу опережения впрыскивание топлива для дизеля Д-248, которые приведены в таблице.

Обозначение точек на диаграмме.	Положение точек на диаграмме.	Расчетное положение точек в масштабе диаграммы.
с	16° до в.м.т.16° после в.м.т.40° после н.м.т.15° до в.м.т.40° до н.м.т.

4.Динамический расчет двигателя

Исходные данные: угловое ускорение кривошипа:

, угловая скорость кривошипа

, постоянная кривошипно-шатунного механизма

; приведенные массы деталей кривошипно-шатунного механизма:

площадь поршня Fп=0,009498м²