Основы теории трактора и автомобиля (стр. 2 из 7)
Для тракторов с колесной формулой 4К2 определяем КПД ветвей трансмиссии, соединяющих маховик с задними
ведущими колесами. Распределение мощности по ведущим мостам зависит от распределения массы трактора по мостам, схемы трансмиссии, почвенного фона, действия на трактор со стороны с.-х. машины, сил и моментов, величины 
и других факторов.Механический КПД ветвей трансмиссии, соединяющих маховик с задними
ведущими колесами представим какhтрi= hхолhн = ( 1- x )hцnhкm, (12)
где hхол и hн - КПД, учитывающие потери соответственно холостого хода и при работе под нагрузкой;
hц и hк - КПД, соответственно цилиндрической и конической пар шестерен (hц=0,985...0,99 и hк=0,975...0,98);
m и n - соответственно число пар цилиндрических и конических шестерен, находящихся в зацеплении на данной передаче
x - коэффициент, учитывающий потери холостого хода в трансмиссии (x=0,03...0,05).
Находим КПД трансмиссии для первой и второй передач
hтр1(1-2) =
Механический КПД привода ВОМ hвом рассчитываем в соответствии с формулой (12), при этом значение x выбираем по меньшим пределам. Расчет проводится для зависимого привода ВОМ, так как такой привод планируем использовать для технологического модуля.
hвом = hхолhн = ( 1- x )hцnhпл, (13)
где hпл -КПД планетарного механизма (hпл =0,96).
hвом(1-2) =
1.7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОМИНАЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ ТРАКТОРА
Эксплуатационную мощность двигателя Nен, для обеспечения заданных тягово-приводных и скоростных показателей трактора подсчитываем по формуле:
= 
кВт (14)где Pк.н.1 - номинальная касательная сила тяги на 1 основной передаче, кН.
Nвом - мощность, необходимая для привода рабочих машин от вала отбора мощности на расчетном тяговом режиме, кВт.
Номинальную касательную силу тяги на 1-ой передаче определяем по формуле:
= 
8,198 кН (15)где Pf - сила сопротивления качению.
Она определяется по формуле:
= 
кН (16)здесь G - вес трактора.
2 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ
2.1 ЗАДАЧИ РАСЧЕТА И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
В задачи теплового расчета двигателя, прежде всего, входит определение параметров состояния рабочего тела в характерных точках рабочего цикла двигателя и определение энергетических и экономических показателей цикла и двигателя, на основании которых рассчитываем также основные размеры двигателя (диаметр цилиндра и ход поршня). Основными исходными данными для расчета являются: номинальная эффективная мощность и соответствующая ей частота вращения коленчатого вала двигателя; степень сжатия; тип камеры сгорания; коэффициент избытка воздуха; вид топлива; расчетные параметры окружающей среды (давление и температура) и ряд других.
Тепловой расчет двигателя выполняем по исходным данным в соответствии с индивидуальным заданием на курсовую работу.
В задании на курсовую работу приводится часть необходимых для теплового расчета исходных данных, остальными задаемся, ориентируясь на прототип двигателя.
Тепловой расчет выполняем на ПЭВМ по программе, составленной на кафедре тракторов и автомобилей.
Среди исходных данных задаемся коэффициентом избытка воздуха a, подогревом заряда на впуске DT степенью повышения давления lp.
Для номинального режима эти значения принимаем в пределах:
a = 1,3...1,65 - для дизельных двигателей с неразделенной камерой сгорания;
DT = 10...30 К - для дизелей без наддува;
lp= 1,6...2,5 - для дизелей с неразделенной камерой сгорания.
На величину степени повышения давления влияет режим впрыска топлива, форма камеры сгорания и способ смесеобразования.
При выборе lpучитываем, что увеличение lp приводит к уменьшению степени предварительного расширения r. Для большинства дизелей r = 1,2...1,7 (большие значения характерны для раздельных камер сгорания).
Ниже приводятся обозначения величин с указанием их размерности, которые приняты в расчетных формулах. Эти обозначения приводятся, в основном, в том порядке, в каком они встречаются по алгоритму расчета.
Таблица 1.
| Обозначения | Параметры | Размерность |
| 1 | 2 | 3 |
| mO | теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива | кг/кг топлива |
| МО | теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива | кмоль/кг топлива |
| М1 | количество подаваемого свежего заряда на 1 кг топлива | кмоль/кг топлива |
| М2 | Количество продуктов сгорания на 1кг топлива | кмоль/кг топлива |
| С | массовая доля углерода в топливе | - |
| Н | массовая доля водорода в топливе | - |
| О | массовая доля кислорода в топливе | - |
| nН | номинальная частота вращения | об/с |
| рO | расчетное атмосферное давление | МПа |
| Тс | расчетная температура окружающего воздуха | К |
| рК | давление после компрессора (на впуске) | МПа |
| TK | температура после компрессора (на впуске) | К |
| nK | показатель политропы сжатия в компрессоре | - |
| Dра | потеря давления на впуске | МПа |
| TK` | температура на впуске (с учетом подогрева) | К |
| DT | подогрев свежего заряда на впуске | К |
| ра | давление в цилиндре в конце впуска | МПа |
| ТА | температура в конце процесса впуска | К |
| e | степень сжатия | - |
| рr | давление в конце процесса впуска | МПа |
| Tr | температура в конце процесса впуска | К |
| hV | коэффициент наполнения цилиндров | - |
| gr | коэффициент остаточных газов | - |
| n1 | показатель политропа сжатия | - |
| pc | давление в конце процесса сжатия | МПа |
| Тс | температура в конце процесса сжатия | К |
| a | коэффициент избытка воздуха | - |
| mт | молекулярная масса паров топлива | кг/кмоль |
| m0 | химический коэффициент молеку- лярного изменения горючей смеси | - |
| m | Действительный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси | |
| Hи | низшая теплота сгорания топлива | кДж/кг |
| Нрс | теплота сгорания рабочей смеси | кДж/кмоль |
| xz | коэффициент использования теплоты в процессе сгорания | - |
| Сvc | средняя мольная изохорная теплоемкость рабочей смеси | кДж/кмоль |
| Сvz | средняя мольная изохорная теплоемкость продуктов сгорания | кДж/кмоль |
| λp | степень повышения давления | - |
| рz | максимальное расчетное давление в цикле | МПа |
| Тz | температура в конце процесса сгорания | К |
| А | коэффициент в уравнении для расчета Тz | кДж/кмоль |
| B | коэффициент в уравнении для расчета Тz | кДж/кмоль |
| F | коэффициент в уравнении для расчета Тz | кДж/кмоль |
| r | степень предварительного расширения | - |
| n2 | показатель политропы расширения | - |
| d | степень последующего расширения | - |
| pB | давление в конце процесса расширения | МПа |
| TB | температура в конце процесса расширения | К |
| pi | теоретическое среднее индикаторное давление | МПа |
| pi | среднее индикаторное давление | МПа |
| pк | плотность заряда на впуске | кг/м |
| R | газовая постоянная для воздуха | Дж/кгК |
| hi | индикаторный КПД | - |
| n | коэффициент полноты индикаторной диаграммы | - |
| gi | удельный индикаторный расход топлива | г/кВтч |
2.2 РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ
Формулы приведены по каждому процессу, составляющему действительный цикл ДВС, а также для расчета индикаторных показателей. Обозначения величин, входящих в формулу, и их размерности приведены выше.
2.2.1 Процесс впуска
Процесс впуска является сложным газодинамическим процессом, на протекание которого оказывает влияние большое количество факторов. При расчете определяем давление и температура рабочего тела в конце процесса впуска, а также коэффициент остаточных газов и коэффициент наполнения цилиндров.