Расчет автотракторного двигателя Д-248 (стр. 1 из 4)
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ.
Кафедра тракторов автомобилей
ремонта и эксплуатации МТА
на тему: Расчет автотракторного двигателя Д-248.
Исходные данные:
| Марка трактора | n об/мин | Агрофон | ε | α | λ | ξ | δ | Двигатель |
| ЛТЗ-60 | 2000 | культивация | 16 | 1,6 | 2,2 | 0,88 | 2,3 | Д-248 |
1.Тепловой расчет двигателя
Тепловой расчет двигателя позволяет аналитически с достаточной степенью точности определить основные параметры вновь проектируемого или модернизированного двигателя, а также оценить индикаторные и эффективные показатели работы созданного двигателя. Рабочий цикл рассчитывают для определения индикаторных, эффективных показателей работы двигателя и температурных условий работы двигателей, основных размеров, а также выявления усилий, действующих на его детали, построение характеристик и решения ряда вопросов динамики двигателя. Результаты теплового расчета зависят от совершенства оценки ряда коэффициентов, используемых в расчете и учитывающих особенности проектируемого двигателя. Они будут тем ближе к действительным, чем больше используются фактические данные испытаний таких двигателей, которые по ряду основных параметров близки к проектируемому.
В качестве исходных данных для теплового расчета задаемся следующим:
тип двигателя - четырехтактный, четырехцилиндровый, однорядный, однокамерный дизель. Номинальная мощность дизеля N=60кВт, номинальная частота вращения nн=2000об/мин; степень сжатия ε=16, коэффициент тактности τ=4; коэффициент избытка воздуха α=1,6.Дизельное топливо ,,Л,, (ГОСТ305-82); низшая удельная теплота сгорания топлива Qн=42500кДж/кг; средний элементный состав: С=85,7%, Н=13,3%, Q=1%. Расчет ведем для сгорания 1кг топлива. Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1кг топлива:
или
где μв- масса 1-го кмоля воздуха(μв=28,96кг/кмоль).
Количество свежего заряда:
Общее количество продуктов сгорания:
При этом химический коэффициент молекулярного изменения горючей смеси:
Параметры окружающей среды и остаточные газы. Атмосферные условия принимаем следующие: P0=0,1МПа, T0=288K. Давление окружающей среды
P0= Pк=0,1МПа, температура окружающей среды T0=Tк=288K. Давление и температура остаточных газов:
, принимаем Tr=930К.Процесс впуска. Принимаем температуру подогрева свежего заряда
Плотность заряда на впуске:
где Rв=287Дж/кг∙град- удельная газовая постоянная для воздуха.
и 
Тогда потери давления на впуске в двигатель:
Давление в конце впуска:
Коэффициент остаточных газов:
Температура в конце впуска:
Коэффициент наполнения:
Процесс сжатия. Показатель политропы сжатия можно определить по эмпирической формуле:
Давление в конце сжатия:
Температура в конце сжатия:
Средняя молярная теплоемкость заряда(воздуха) в конце сжатия (без учета влияния остаточных газов):
Число молей остаточных газов:
Число молей газов в конце сжатия до сгорания:
Процесс сгорания. Средняя молярная теплоемкость при постоянном давлении для продуктов сгорания жидкого топлива в дизеле:
Число молей газов после сгорания:
Расчетный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:
Принимаем коэффициент использования теплоты
. Тогда количество теплоты передаваемой газом на участке cz.zпри сгорании 1кг топлива: 
Принимаем степень повышения давления λ=2,2. Температуру в конце сгорания определяют из уравнения сгорания для дизеля:
Решаем уравнение относительно Tzи находим Tz= 2380
Степень предварительного расширения:
Процесс расширения. Степень последующего расширения:
С учетом характерных значений показателя политропы расширения для заданных параметров дизеля принимаем n2= 1,17. Тогда
Проверим правильность ранее принятой температуры остаточных газов:
Индикаторные параметры рабочего цикла двигателя:
Принимаем коэффициент полноты индикаторной диаграммы ν=0,95.
Среднее индикаторное давление цикла для скругленной индикаторной диаграммы:
Индикаторный КПД.
Индикаторный удельный расход топлива:
Эффективные показатели двигателя. Принимаем предварительную среднюю скорость поршня Wп.ср=8,3м/с.
Среднее давление механических потерь:
Среднее эффективное давление:
Механический КПД:
Эффективный КПД:
Эффективный удельный расход топлива:
Основные параметры цилиндра и удельные параметры двигателя:
Мощность двигателя:
