Проектирование судового двигателя внутреннего сгорания (стр. 7 из 7)
Процесс наполнения. Основными параметрами, характеризующими этот процесс, являются: давление в конце наполнения – Pa=0.0981 [МПа]; температура рабочей смеси Та=323[к].
Процесс сжатия. Основными параметрами, определяющими процесс сжатия, являются: давление начала сжатия – Ра=0.0981 [МПа]; температура начала сжатия Та=323[к]; степень сжатия берётся из задания по своему варианту; показатель политропы сжатии
; температура конца сжатия Тс=903.4 [к]; давление конца сжатия Pc=3.976 [МПа].Процесс сгорания. Определяем количество воздуха необходимое для сгорания 1кг. топлива – Мо=0.51 [кМоль/кг]. Действительное количество воздуха Мs=0.918 [кМоль/кг]. Мольное количество смеси воздуха и остаточных газов, находящихся в цилиндре до горения М1=1.005 [кМоль/кг]. Количество молей продуктов сгорания М2=1.043 [кМоль/кг]. Далее определяется степень предварительного расширения
; степень последующего расширения 
.Процесс расширения. Основным параметром определяющим процесс расширения, являются; температура начала расширения Tz=1957.8 [к]; давление начала расширения Pz=5.35 [МПа]; показатель политропы расширения при работе на номинальных режимах принимаем n=1.25. А также основными параметрами при этом процессе являются температура и давление конца расширения Pв=0.277 [МПа] и Тв=1083 [к]. В расчётах вместо переменного давления используют среднее постоянное давление газов в период выпуска. В расчётах было принято Рг=0.12 МПа и Р¢г=0.105 МПа.
Построение расчётной индикаторной диаграммы производилось аналитическим способом. Сначала строили политропу сжатия, затем аналогично политропу расширения, аналитически было определено среднее индикаторное давление.
Параметры, характеризующие рабочий цикл. К ним относится давление в конце сжатия и в конце горения, среднее индикаторное давление, среднее эффективное давление Ре=0.6908 [МПа]. Диаметр цилиндра расчётный принимаем в соответствии с рекомендуемым нормальным рядом.
Динамический расчёт двигателя:
Диаграмма движущих усилий состоит из развёрнутой индикаторной диаграммы и кривой сил инерции. При построении этой диаграммы в качестве оси абсцисс принимают атмосферную линию и строят развёрнутую индикаторную диаграмму. Вниз от атмосферной линии откладывают удельную силу тяжести движущих частей. После построения кривой удельных сил инерции, переносим её на диаграмму движущихся усилий, откладывая значения, от линии силы тяжести с сохранением направления.
Диаграмма касательных усилий. При построении диаграммы касательных усилий по оси абсцисс откладывают углы поворота радиуса мотыля, а по оси ординат значения Рк, соответствующий этим углам. Для учёта поправки Брикса берут отрезок АВ, равный одному ходу поршня в масштабе чертежа развёрнутой индикаторной диаграммы. Проводим полуокружность и в право от центра О откладываем поправку Брикса ОО’=1.91мм. Для дизеля данного варианта наибольшее значение Рк достигается при
Диаграмма касательных усилий двигателя представляется суммарной диаграммой касательных усилий, которая для всех цилиндров может быть построена путём суммирования ординат кривых касательных усилий от всех цилиндров, сдвинутых по отношению друг к другу на угол a0 - угол поворота радиуса мотыля между двумя последовательными вспышками. Для построения суммарной диаграммы основание диаграммы касательных усилий делят на участки, соответствующие углу оборота мотыля между двумя последовательными вспышками. Далее каждый участок делят на одинаковое число равных отрезков и нумеруют их. Ординаты кривой, соответствующие одним и тем же номерам точек, графически суммируют, в результате чего находят ординаты суммарной кривой касательных усилий. Соединив концы ординат, получим кривую одного участка. На остальных участках кривая будет повторяться.
Расчёт прочностных деталей двигателя:
Он состоит из расчётов деталей поршневой группы. В которой производится: - расчёт поршня D1=386.9мм и D2=386.9мм; -расчёт поршневого пальца. Также подробного расчёта коленчатого вала, выбора материала из которого его будут изготавливать, нахождение всех необходимых размеров и действующих на него сил. Также проводится расчёт первого и второго опасного положения, где находятся и сравниваются с допустимыми все опасные напряжения и моменты.
Список литературы
1. В.А. Стенин, А.Я. Альпин ²Проектирование судовых ДВС.² - Северодвинск 1998 г.
2. Б.И. Андросов ²Дизели морских судов² М. ,,Транспорт² 1966 г.
3. Б.Л. Троицкий ²Основы проектирования СЭУ² Л. ,,Судостроение¢¢ 1987 г.
4. В.А. Ванштейдт ²Судовые двигатели внутреннего сгорания² - Л. ,,Судостроение¢¢ 1977 г.
5. В.А. Стенин ²СГЭО. Судовые дизели² - Северодвинск 2005 г.