Тепловой и динамический расчет двигателя ЯМЗ 238.
Автомобиль любой, на котором устанавливается
Колчин А. И., Демидов В. П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. М.: Высшая школа, 2002. Где Тц = 388 К, ТГ = 493 К и Тю = 428 К приняты с учетом водяного охлаждения двигателя. Двигатели внутреннего сгорания / Под ред. В. Н. Луканина. М.: Высшая школа, 1995. График удельного эффективного расхода топлива изображаем на рисунке 5. NN = 2100 об/мин — частота вращения, соответствующая… Читать ещё >
Тепловой и динамический расчет двигателя ЯМЗ 238. Автомобиль любой, на котором устанавливается (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Содержание
- 1. Анализ конструкции двигателя
- 2. Расчет рабочих процессов, индикаторных и эффективных показателей двигателя
- 2. 1. Исходные данные для расчета
- 2. 2. Параметры процессов газообмена
- 2. 2. Процесс сжатия
- 2. 4. Расчет параметров рабочего тела
- 2. 3. Процесс сгорания
- 2. 4. Процесс расширения
- 2. 5. Индикаторные параметры рабочего цикла
- 2. 6. Эффективные показатели двигателя
- 3. Построение индикаторной диаграммы
- 3. 1. Расчет индикаторной диаграммы по методу Гриневецкого
- 3. 2. Расчет параметров процесса сгорания по методу И.И. Вибе
- 4. Кинематический и динамический расчеты двигателя
- 4. 1. Кинематика кривошипно-шатунного механизма
- 4. 2. Динамика кривошипно-шатунного механизма
- 5. Расчет внешней скоростной характеристики двигателя
- 6. Расчет прочности поршня
Расчеты выполнены верно.
5 Расчет внешней скоростной характеристики двигателя Эффективную мощность рассчитываем по формуле:
кВт (5.1)
где Ne = 177 кВт- номинальная мощность двигателя, кВт;
nx — частота вращения коленчатого вала, об/мин;
nN = 2100 об/мин — частота вращения, соответствующая номинальной мощности.
Расчет производим в диапазоне от nmin = 500 об/мин до nN. Полученные значения заносим в таблицу 5.
1. График эффективной мощности изображаем на рисунке 5.
1.
Эффективный крутящий момент определяем по формуле:
Н∙м (5.2)
Расчет производим в диапазоне от nmin = 500 об/мин до nN. Полученные значения заносим в таблицу 5.
1. График эффективного момента изображаем на рисунке 5.
2.
Удельный эффективный расход топлива определяем по формуле:
(5.3)
где — удельный эффективный расход топлива при номинальной мощности.
Расчет производим в диапазоне от nmin = 500 об/мин до nN. Полученные значения заносим в таблицу 5.
1. График удельного эффективного расхода топлива изображаем на рисунке 5.
3.
Часовой расход топлива определяем по формуле:
(5.4)
Расчет производим в диапазоне от nmin = 500 об/мин до nN. Полученные значения заносим в таблицу 5.
1. График часового расхода топлива изображаем на рисунке 5.
4.
Таблица 5.
1. Результаты расчета скоростной характеристики двигателя
n, об/мин Ne, кВт Ме, Нм ge, г/(кВт∙ч) GТ, кг/ч 500 49,79 951,36 300,75 14,97 600 60,89 969,62 288,87 17,59 700 72,11 984,23 278,10 20,05 800 83,33 995,18 268,43 22,37 900 94,43 1002,49 259,86 24,54 1000 105,31 1006,14 252,39 26,58 1100 115,84 1006,14 246,03 28,50 1200 125,91 1002,49 240,77 30,32 1300 135,41 995,18 236,61 32,04 1400 144,22 984,23 233,55 33,68 1500 152,23 969,62 231,59 35,26 1600 159,32 951,36 230,74 36,76 1700 165,38 929,45 230,99 38,20 1800 170,29 903,88 232,34 39,57 1900 173,94 874,67 234,79 40,84 2000 176,22 841,80 238,34 42,00 2100 177,00 805,28 243,00 43,01
Рисунок 5.1 — Эффективная мощность двигателя ЯМЗ-238
Рисунок 5.2 — Крутящий момент двигателя ЯМЗ-238
Рисунок 5.3 — Удельный эффективный расход топлива двигателя ЯМЗ-238
Рисунок 5.4 — Часовой расход топлива двигателя ЯМЗ-238
6 Расчет прочности поршня.
На основании данных расчетов (рабочего цикла, скоростной характеристики и динамического) диаметр цилиндра D = 130 мм, ход поршня S = 140 мм, максимальное давление сгорания рz = 7,74 МПа при nN =2100 об/мин, площадь поршня Fп =132,7 см², наибольшая нормальная сила Nmax= 0,578 МН при φ= 380°, масса поршневой группы mп = 3,78 кг, частота вращения nх-x max = 2250 об/мин, λ= 0,264.
Рисунок 6.1 — Эскиз поршня В соответствии с существующими аналогичными двигателями и с учетом соотношений, приведенных в табл. 50 [2], принимаем: высоту поршня Н = 130 мм, высоту юбки поршня hю = 80 мм, радиальную толщину кольца t = 5,2 мм, радиальный зазор кольца в канавке поршня Δt = 0,8 мм, толщину стенки головки поршня s = 12 мм, толщину верхней кольцевой перемычки hп = 6 мм, число и диаметр масляных каналов в поршне n’м = 10 и dM = 2 мм (рис. 96). Материал поршня — алюминиевый сплав, αп=22∙10−6 1/К; материал гильзы цилиндра — чугун, αц=11∙10−6 1/К.
Напряжение сжатия в сечении х — х:
площадь сечения х — х
(6.1)
где (6.2)
(6.3)
(6.4)
максимальная сжимающая сила
(6.5)
напряжение сжатия
(6.6)
Напряжение разрыва в сечении х — х:
максимальная угловая скорость холостого хода
(6.7)
масса головки поршня с кольцами, расположенными выше сечения х — х:
(6.8)
максимальная разрывающая сила
(6.9)
напряжение разрыва
(6.10)
Напряжения в верхней кольцевой перемычке:
среза
(6.11)
изгиба
(6.12)
сложное
(6.13)
Удельные давления поршня на стенку цилиндра:
(6.14)
(6.15)
Диаметры головки и юбки поршня:
(6.16)
(6.17)
где Диаметральные зазоры в горячем состоянии:
(6.18)
(6.19)
где Тц = 388 К, ТГ = 493 К и Тю = 428 К приняты с учетом водяного охлаждения двигателя.
1. Двигатели внутреннего сгорания / Под ред. В. Н. Луканина. М.: Высшая школа, 1995.
2. Колчин А. И., Демидов В. П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. М.: Высшая школа, 2002.
3. Методические указания по курсовому проектированию по дисциплине «Автомобильные двигатели». Мурманский государственный технический университет.
Листов
Лит.
Утверд.
Н. Контр.
Реценз.
Провер.
Разраб.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Список литературы
- Двигатели внутреннего сгорания / Под ред. В. Н. Луканина. М.: Высшая школа, 1995.
- Колчин А.И., Демидов В. П. Расчет автомобильных и тракторных двига- телей. М.: Высшая школа, 2002.
- Методические указания по курсовому проектированию по дисциплине «Автомобильные двигатели». Мурманский государственный технический университет.