Тепловой расчет карбюраторного ДВС.

Контрольная работа

по дисциплине «Автомобильные двигатели»

Выполнил: студент гр. 4303-з

Ахметова О. В.

Проверил: доцент

Егошин Е. А.

г. Набережные Челны

2011 г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Тепловой расчет карбюраторного ДВС………………………………..………4

1.1 Выбор скоростных режимов………………………………………………..4

1.2 Расчёт параметров рабочего тела…………………………………………..4

1.3 Параметры окружающей среды и остаточные газы……………………...6

1.4 Процесс впуска………………………………………………….………..….6

1.5 Процесс сжатия…………………………………………………………..….8

1.6 Процесс сгорания……………………………………………………...…….9

1.7 Процесс расширения и выпуска…………………………………………..10

1.8 Индикаторные показатели…………………………………………..….…11

1.9 Механические потери…………………………………………………...…12

1.10 Эффективные показатели……………………………………………….12

1.11 Построение внешней скоростной характеристики……………………13

1.12 Построение индикаторной диаграммы……………………………..….15

2. Кинематический расчёт…………………………………………….…..17

3. Динамический расчёт………………………………………………………..…20

3.1 Построение суммарного крутящего момента…………………………….21

Заключение …………………………………………………………………….…..27

Список использованной литературы……………………………………………..28

Исходные данные. Провести поверочный тепловой расчёт четырёхтактного карбюраторного двигателя, предназначенного для легкового автомобиля, построить индикаторную диаграмму на номинальном режиме и внешнюю скоростную характеристику, провести сравнительный анализ по К_m, К_с, N_л с современными данными при следующих исходных данных: степень сжатия ε = 9,3; частота вращения, соответствующая номинальной мощности n_е = 5200 мин^-1; коэффициент избытка воздуха α при n_N равен 0,93; D = 82 мм.; S = 78 мм.; число цилиндров i=2; жидкостный тип охлаждения.

Тепловой расчет карбюраторного ДВС.

1.1. Выбор скоростных режимов.

I. Режим минимальной частоты вращения n_min=n₁=1000 мин^-1, обеспечивающий устойчивую работу двигателя под нагрузкой.

II. Режим максимальной (номинальной) мощности n_Nmax=n₄=5800 мин^-1.

III. Режим максимального крутящего момента n_Mmax=n₂=2500 мин^-1 (выбираем, задавшись К_с=0,43 – из назначения двигателя).

IV. Промежуточный режим n₃=4000 мин^-1.

1.2. Расчёт параметров рабочего тела.

Средний элементарный состав и молекулярная масса топлива (топливо – бензин автомобильный):

C = 0,855; H = 0,145; m_T = 115 кг/моль.

Низшая теплота сгорания топлива.

Дальнейшие расчёты параметров рабочего тела сведём в табл.2.

Таблица 2.

Наименование параметра и формула	Ед. измер.	nx, мин^-1
1) Коэффициент избытка воздуха α (принимается по рис. 1)	-	0,88	0,91	0,925	0,93
2) Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг. топлива		0,516	0,516	0,516	0,516
или		14,957	14,957	14,957	14,957
3) Количество горючей смеси		0,4576	0,4731	0,4808	0,4885
4) Количество отдельных компонентов продуктов сгорания (K=0,5)		0,0526	0,0569	0,0590	0,0612
		0,0185	0,0142	0,012	0,0099
		0,0632	0,0654	0,0664	0,0675
		0,0092	0,0070	0,0060	0,0049
		0,3554	0,3677	0,3738	0,38
5) Общее количество продуктов сгорания		0,4989	0,5112	0,5172	0,5235

1.3. Параметры окружающей среды и остаточные газы

Давление и температура окружающей среды при работе двигателя без наддува

P_K= P₀ = 0,1013 МПа, T_K= T₀ = 288 K

Температура остаточных газов практически линейно возрастает с увеличением частоты вращения, но несколько снижается при обогащении смеси. Принимаем по рис.2.

Прод. таблица 2

n, мин^-1
Tr, K

1.4. Процесс впуска

При проведении поверочного теплового расчета площадью впускного отверстия необходимо предварительно задаться, исходя из условия, что на получение 1000 мин^-1 при V_h = 1л требуется суммарная площадь проходных сечений впускных клапанов (по статистическим данным). Задаемся из этого предела .

Проводим расчёты на объём одного цилиндра:

- рабочий объём цилиндра: , где D=0,82дм; S=0,78дм. – по заданию;

- площадь проходного сечения одного клапана:

=11,7746 см², где V_h=0,4117л; n_N=5200 мин^-1.

- высота подъёма клапана (при i_кл=1)

=1,65см, где α=45° - угол фаски клапана. По статистическим данным высота подъема клапана и диаметр клапана составляют соответственно:

. Диаметр клапана тогда для рассчитываемого двигателя .

Дальнейший расчёт процесса впуска представлен в продолжении таблицы 2

Прод. таблица 2

Наименование параметра и формула	Ед. измер.	nx, мин^-1
6) Скорость движения заряда в наименьшем сечении клапана где λ = R/L = 0,3 (принимаем по статистическим данным из предела λ=1/3…1/4,5); L-длина шатуна, R=S/2-радиус кривошипа.	м/с	19,09	47,74	76,38	99,30
7) Коэффициент сопротивления впускной системы (β^2+ξ)	-	2,6	2,6	2,6	2,6
8) Плотность заряда на впуске	кг/м^3	1,226	1,226	1,226	1,226
9) Потеря давления на впуске	МПа	0,0006	0,0036	0,0093	0,0157
10) Давление в конце впуска	МПа	0,1007	0,0977	0,092	0,0856
11) Давление остаточных газов	МПа	0,1019	0,1049	0,1106	0,1170
12) Температура подогрева свежего заряда ΔT (принимаем по рис.3)	K
13) Коэффициент дозарядки νдоз (принимаем по рис.4)	-	0,94	0,98	1,03	1,06
14) Коэффициент остаточных газов	-	0,0489	0,0450	0,0453	0,0476
15) Температура в конце впуска	K
16) Коэффициент наполнения	-	0,837	0,867	0,862	0,823

1.5. Процесс сжатия

Проведем расчет процесса сжатия. Результат сведем в продолжение таблицы 2.

Продолж. таблица 2

Наименование параметра и формула	Ед. измер.	nx, мин^-1
17) Показатель политропы сжатия	-	1,206	1,3104	1,3365	1,350
18) Давление в конце сжатия	МПа	1,4825	1,8154	1,8116	1,7375
19) Температура в конце сжатия а) б)	K ^0C
20) Средняя мольная теплоёмкость в конце сжатия: а) свежей смеси б) остаточных газов -определяется методом интерполяции. в) рабочей смеси	-   -	21,3069   23,0026   21,3859	21,6499   23,5234   21,7305	21,7448   23,6756   21,8284	21,8002   23,7645   21,8894

1.6. Процесс сгорания

Проведем расчет процесса сгорания. Результаты сведем в таблицу2.

Продолж. таблица 2

Наименование параметра и формула	Ед. измер.	nx, мин^-1
21) Коэффициент молекулярного изменения а) горючей смеси б) рабочей смеси	-   -	1,0902   1,0859	1,0805   1,077	1,0736   1,0704	1,0757   1,0722
22) Потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива
23) Теплота сгорания рабочей смеси
24) Средняя мольная теплоёмкость продуктов сгорания		24,3371+0,001015tz	24,4497+0,001047tz	24,501+0,001062tz	24,5552+0,001078tz
25) Коэффициент использования теплоты ξz (принимаем по рис.5)	-	0,79	0,89	0,87	0,85
26) Температура в конце видимого сгорания а)tz (см. ниже) б)Tz = tz + 273	^0C K
27) Максимальное давление сгорания а) теоретическое б) действительное	МПа   МПа	7,6058   6,5409	8,4676   7,2821	7,9869   6,8687	7,3801   6,3468
28) Степень повышения давления	-	5,1304	4,6643	4,4087	4,2475

1.7. Процесс расширения и выпуска

Проведём расчёты процессов расширения и выпуска. Результаты сведем в продолжение таблицы 2.

(продолж.) Таблица 2

Наименование параметра и формула	Ед. измер.	nх, мин^-1
29) Показатель политропы расширения	-	1,374	1,2696	1,2435	1,230
30) Давление в конце расширения	МПа	0,3552	0,4991	0,4989	0,4751
31) Температура в конце расширения	K
32) Температура остаточных газов	K
33) Проверка ранее принятой температуры Tr остаточных газов	%	-13,88	2,9348	5,567	6,0784

1.8. Индикаторные показатели

Определение индикаторных показателей представлено в продолжении таблицы 2.

(продолж.) Таблица 2

Наименование параметра и формула	Ед. измер.	nK, мин^-1
34) Среднее индикаторное давление: а) Теоретическое: где λ-степень повышения давления по п.28 б) Действительное: Pi = 0,96 Pi,T	МПа     МПа	1,0666     1,0239	1,3575     1,3032	1,3131     1,2605	1,2269     1,1778
35) Индикаторный К.П.Д.	_	0,3159	0,3882	0,3776	0,3696
36) Удельный индикаторный расход топлива а) б) или (1кВт≈1,36л.с.)		0,2594     0,1907	0,2111     0,1552	0,217     0,1595	0,2217     0,163
37) Индикаторная мощность: а) б)	кВт   л.с.	7,02   9,5	22,35   30,4	34,6	46,87   63,7
38) Индикаторный крутящий момент: а) б)		6,8	8,6	8,35	7,8

1.9 Механические потери Таблица 2 (продолжение)
Наименование параметра и формула	Ед. измер.	nх, мин^-1
39) Среднее давление потерь на трение и привод вспомогательных механизмов , где Сn = S·n/30 – средняя скорость поршня	МПа м/с	0,0634 2,6	0,1074 6,5	0,1515 10,4	0,2044 15,08
40) Среднее давление насосных потерь	МПа	0,0012	0,0072	0,0186	0,0314
41) Суммарное среднее давление механических потерь	МПа	0,0646	0,1146	0,1701	0,2358
42) Механический К.П.Д.	-	0,9369	0,912	0,8651	0,7998

1.10. Эффективные показатели

Наименование параметра и формула	Ед. измер.	nх, мин^-1
1000	2500	4000	5800
43) Среднее эффективное давление или Pe = Pi – Pм	МПа	0,9593	1,1886	1,0904	0,942
44) Эффективный К.П.Д.	-	0,296	0,3540	0,3267	0,2956
45) Удельный эффективный расход топлива: а) б) (или ge’=ge/1,36)		0,2768   0,2035	0,2315   0,1702	0,2508   0,1844	0,2771   0,2038
46) Эффективная мощность а) б) (или Ne’=Ne ∙ 1,36)	КВт л.с.	6,58	20,38	29,93	37,49
47) Эффективный крутящий момент а) б) (или М’e=Me/9,81)		6,42	7,95	7,24	6,32
48) Часовой расход топлива	кг/час	1,82	4,72	7,51	10,39

1.11 Построение внешней скоростной характеристики

По результатам приведённого теплового расчёта строится внешняя скоростная характеристика (рис.6.).

Коэффициент приспособляемости по внешней скоростной характеристике

Скоростной коэффициент:

Литровая мощность N_л = N_e/i ∙ v_h = 37,49/2∙0,4117 = 45 кВт/л.

Основные эффективные показатели сведены в таблицу 3.

Таблица 3.

nх	мин^-1
Pe	МПа	0,9593	1,1886	1,0904	0,942
Ne	кВт	6,58	20,38	29,93	37,49
Me	Нм
ge		0,2768	0,2315	0,2508	0,2771
Gт	кг/ч	1,82	4,72	7,51	10,39

Зависимости N_e, M_e, g_e, G_т = f (n_e) по внешней скоростной характеристики представлены на рис. 6.

1.12. Построение индикаторной диаграммы

(на номинальном режиме)

Расчеты для индикаторной диаграммы:

По определению

, где

— полный объём цилиндра;

— рабочий объём цилиндра (см. п.1.4); степень сжатия ε = 9,3 – по заданию.

—объём камеры сгорания.

Для построения политропы сжатия (ас) воспользуемся уравнением политропы сжатия:

; где n₁ — показатель политропы сжатия.

; n₁=1,35 (см. 1.5, п. 17).

Для построения политропы расширения (zb) воспользуемся уравнением политропы расширения:

; где n₂ — показатель политропы расширения (см. 1.7, п. 29).

(п.29)

Для расчета значений величин давлений р_х для построения политроп сжатия и расширения задаемся объемами V_x в интервале от V_x = V_с = 0,05л до V_x = V_а = 0,4672л.

Результаты расчётов сведём в таблицу 4.

Таблица 4.

Vx, л	0,0496	0,062	0,074	0,097	0,120	0,143	0,166	0,229	0,292	0,354	0,417	0,460
px сжатия, МПа	1,74	1,29	1,014	0,703	0,528	0,416	0,340	0,221	0,159	0,122	0,098	0,086
px расшире- ния, МПа	7,387	5,614	4,516	3,237	2,492	2,008	1,672	1,125	0,834	0,658	0,538	0,477

По результатам, полученным в тепловом расчете и табл.4 строим индикаторную диаграмму на номинальном режиме с условием, что ось ординат (давлений) должна превышать длину оси абсцисс (объемов) как минимум в 2 раза. (см. рис. 7).

Поправка Брикса:

мм, где R=S/2, λ=0,3 (см. п. 6).

Принятые по статистическим данным углы предварения открытия и запаздывания открытия клапанов откладываем на индикаторной диаграмме в р-φ координатах, причем на индикаторной диаграмме:

углу φ₁= 20 град п.к.в. соответствует точка r′;

углу φ₃= 60 град п.к.в. соответствует точка r″;

углу φ₂= 60 град п.к.в. – точка b′;

углу φ₄= 30 град п.к.в. – точка b″;

углу φ_оп.= 25 град п.к.в. – точка d.

Для нанесения точек r′ (на линии b-r), r″ (на линии a-c), b′ (на линии z-b), b″ (на линии r-a), d (на линии a-c) рассчитаем объемы V_r′; V_r″; V_b′; V_b″; V_d, соответствующие месторасположению днища поршня в моменты начала открытия и конца закрытия клапанов и отложим их вдоль оси абсцисс на индикаторной диаграмме в р-v координатах (рис.7). Результаты расчета указанных объемов представлены в таблице 5.

Таблица 5

Обозначение точек	Положение точек	Положение поршня, дм, соответствующее углам п.к.в.	Объем, л, занимаемый поршнем относительно ВМТ и НМТ
r′	20 град п.к.в. до ВМТ.	0,03	0,016
r″	60 град п.к.в. после НМТ	0,239	0,126
b′	60 град п.к.в. до НМТ.	0,239	0,126
b″	30 град п.к.в. после ВМТ.	0,067	0,043
d	25 град п.к.в. до ВМТ	0,047	0,025

2. Кинематический расчёт.

D – диаметр цилиндра;

S – полный ход поршня;

S_x – промежуточное положение;

L_ш – длина шатуна;

R=S/2 – радиус кривошипа;

φ – угол поворота коленчатого вала;

β – угол качания шатуна.

ω – угловая частота вращения коленчатого вала.

Перемещение, скорость, ускорение поршня в зависимости от угла поворота коленчатого вала находим по следующим выражениям:

Результаты расчётов по выше приведённым формулам представлены в таблице 6, а графики перемещения, скорости и ускорения поршня на рис.9.

Таблица 6.

φ, град пкв
Sx, мм		6,69	23,89	44,85	62,89	74,24
νx, м/с		14,91	23,58	23,67	17,43	8,76
jx, м/с^2	18704,99	14619,04	5035,96	-4316,54	-9352,5	-10302,5	-10071,91

φ, град пкв
Sx, мм	74,24	62,89	44,85	23,89	6,69
νx, м/с	-8,76	-17,43	-23,67	-23,58	-14.91
jx, м/с^2	-10302,5	-9352,5	-4316,54	5035,96	14619,04	18704,99

3. Динамический расчёт.

Схема динамического расчета представлена на рис.10.

p_r – давление газов

P_r – сила давления газов

P_j – сила инерции

P_Σ – суммарная сила

K – сила, действующая вдоль шатуна (растягивает или сжимает)

N – нормальная сила

Z – сила, действующая вдоль кривошипа коленчатого вала

T – тангенциальная сила

М_кр – крутящий момент

Силы и моменты, действующие на детали кривошипно-шатунного механизма, рассчитываются по следующим выражениям:

Давление газов по углу п.к.в. измеряем графически с индикаторной диаграммы в р-φ координатах (рис.7) и заносим в таблицу 8.

Для поршня из алюминиевого сплава конструктивная масса . Выбираем , тогда масса поршневой группы равна:

По статистическим данным конструктивная масса шатуна . Выбираем , тогда масса шатуна равна

.

Масса, совершающая возвратно-поступательное движение:

Результаты расчётов с шагом Δφ = 30 град. п.к.в. представлены в таблицах 7 и 8.

Таблица 7.

φ град. пкв	1/cosβ	tgβ
	1,00000	0,00000	0,00000	1,00000
	1,01144	0,15172	0,63139	0,79017
	1,03556	0,26905	1,00055	0,26700
	1,04828	0,31449	1,00000	-0,31449
	1,03556	0,26905	0,73150	-0,73300
	1,01144	0,15172	0,36861	-0,94188
	1,00000	0,00000	0,00000	-1,00000
	1,01144	-0,15172	-0,36861	-0,94188
	1,03556	-0,26905	-0,73150	-0,73300
	1,04828	-0,31449	-1,00000	-0,31449
	1,03556	-0,26905	-1,00055	0,26700
	1,01144	-0,15172	-0,63139	0,79017
	1,00000	0,00000	0,00000	1,00000
	1,01144	0,15172	0,63139	0,79017
	1,03556	0,26905	1,00055	0,26700
	1,04828	0,31449	1,00000	-0,31449
	1,03556	0,26905	0,73150	-0,73300
	1,01144	0,15172	0,36861	-0,94188
	1,00000	0,00000	0,00000	-1,00000
	1,01144	-0,15172	-0,36861	-0,94188
	1,03556	-0,26905	-0,73150	-0,73300
	1,04828	-0,31449	-1,00000	-0,31449
	1,03556	-0,26905	-1,00055	0,26700
	1,01144	-0,15172	-0,63139	0,79017

Таблица 8.

φ град. пкв	pr, МПа	Рг,кН	Pj,кН	PΣ,kH	К,кН	N,kH	Z,kH	Т,кН	Mкр.
	0,020	0,11	-12,67	-12,56	-12,56	0,00	-12,56	0,00	0,00
	-0,030	-0,16	-9,90	-10,06	-10,17	-1,53	-7,95	-6,35	-0,26
	-0,050	-0,26	-3,41	-3,67	-3,80	-0,99	-0,98	-3,68	-0,15
	-0,070	-0,37	2,92	2,55	2,68	0,80	-0,80	2,55	0,10
	-0,050	-0,26	6,33	6,07	6,28	1,63	-4,45	4,44	0,18
	-0,030	-0,16	6,98	6,82	6,90	1,03	-6,42	2,51	0,10
	-0,015	-0,08	6,82	6,74	6,74	0,00	-6,74	0,00	0,00
	0,006	0,03	6,98	7,01	7,09	-1,06	-6,60	-2,58	-0,11
	0,000	0,00	6,33	6,33	6,56	-1,70	-4,64	-4,63	-0,19
	0,020	0,11	2,92	3,03	3,17	-0,95	-0,95	-3,03	-0,12
	0,130	0,69	-0,69	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
	0,230	1,21	-3,41	-2,20	-2,27	0,59	-0,59	2,20	0,09
	0,680	3,59	-9,90	-6,31	-6,38	0,96	-4,98	3,98	0,16
	1,622	8,57	-12,67	-4,10	-4,10	0,00	-4,10	0,00	0,00
	5,632	29,74	-12,58	17,16	17,16	0,45	17,05	1,94	0,08
	2,900	15,31	-9,90	5,42	5,48	0,82	4,28	3,42	0,14
	1,400	7,39	-3,41	3,98	4,13	1,07	1,06	3,99	0,16
	0,700	3,80	2,92	6,72	7,05	2,11	-2,11	6,72	0,28
	0,470	2,48	6,33	8,81	9,13	2,37	-6,46	6,45	0,26
	0,370	1,95	6,98	8,93	9,03	1,35	-8,41	3,29	0,13
	0,317	1,67	6,82	8,49	8,49	0,00	-8,49	0,00	0,00
	0,267	1,41	6,98	8,39	8,48	-1,27	-7,90	-3,09	-0,13
	0,200	1,06	6,33	7,39	7,65	-1,99	-5,42	-5,40	-0,22
	0,150	0,79	2,92	3,71	3,89	-1,17	-1,17	-3,71	-0,15
	0,075	0,40	-0,40	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
	0,054	0,29	-3,41	-3,12	-3,24	0,84	-0,83	3,13	0,13
	0,028	0,15	-9,90	-9,75	-9,86	1,48	-7,70	6,16	0,25
	0,020	0,11	-12,67	-12,56	-12,56	0,00	-12,56	0,00	0,00

В табл.8 углу φ=365 град. п.к.в. соответствует P_zmax.

По результатам расчетов строим графики зависимостей:

- рис.11.

- рис.12.

- рис.13.

- рис.14.

3.1. Построение суммарного крутящего момента.

Для построения суммарного крутящего момента найдем период его изменения:

Результаты расчётов приведены в таблице 9 (значения М_кр. из табл. 8)

Таблица 9.

φ град. пкв	Мкр-1, кНм	Мкр-2, кНм	Мкр-Σ, кНм
	-0,26	0,14	-0,12
	-0,15	0,16	0,1
	0,1	0,28	0,29
	0,18	0,26	0,44
	0,1	0,13	0,14
	-0,11	-0,13	-0,24
	-0,19	-0,22	-0,41
	-0,12	-0,15	-0,27
	0,09	0,13	0.22
	0,16	0,25	0,63

График зависимости М_кр.∑ = f(φ)_. представлен на рис 15.

Находим масштаб по крутящему моменту:

Период изменения М_кр.∑, равный 360 град. п.к.в., соответствует отрезку в 216 мм. Тогда

График М_кр.ср. = f(φ) представлен на рис. 15.

По данным теплового расчета (табл.3) – М_е = М′_кр.ср. = 107 Н∙м

Следовательно, ошибка в расчетах составляет:

, что не превышает 15%, следовательно, сходимость расчета удовлетворяет применяемой методике.

Расчет поршневого пальца карбюраторного двигателя

Во время работы двигателя поршневой палец подвергается воздействию переменных нагрузок. Приводящих к возникновению напряжений изгиба, сдвига, смятия и овализации. В соответствии с указанными условиями работы к материалам, применяемым для изготовления пальцев, предъявляются требования высокой прочности и вязкости.

Расчет поршневого пальца включает определение удельных давлений пальца на втулку верхней головки шатуна и на бобышки, а также напряжений от изгиба, среза и овализации.

Расчетная сила, действующая на поршневой палец:

газовая

.

инерционная

.

где рад/с,

расчетная

.

где k=0,8 – коэффициент, учитывающий массу поршневого пальца.

Удельное давление пальца на втулку поршневой головки шатуна

.

где ; (данные из табл. 12.1 Колчин А. И. с-258)

Удельное давление пальца на бобышки

.

Где , (из табл. 12.1)

Напряжение изгиба в среднем сечении пальца

=

где .

Касательные напряжения среза в сечениях между бобышками и головкой шатуна

.

Наибольшее увеличение горизонтального диаметра пальца при овализации

.

Е – модуль упругости материала пальца (для стали =(2,0-2,3) МПа)

Напряжение овализации на внешней поверхности пальца: в горизонтальной плоскости (точки 1, ψ= )

.

В вертикальной плоскости (точки 3, ψ= )

.

Напряжения овализации на внутренней поверхности пальца: в горизонтальной плоскости (точки 2, ψ= )

.

На вертикальной плоскости (точки 4, ψ= )

.

Расчет элементов смазочной системы

Масляная система обеспечивает смазку деталей двигателя с целью уменьшения трения, предотвращения коррозии, удаления продуктов износа и частичное охлаждение его отдельных узлов. Одним из основных элементов смазочной системы является масляный насос, который служит для подачи масла к трущимся поверхностям движущихся частей двигателя.

Общее количество теплоты, выделяемой топливом в течении 1с, определяется по данным теплового расчета кДж/с.

Количество теплоты, отводимой маслом от двигателя:

.

.

Теплоемкость масла =2,094 кДж/(кг*К).

Плотность масла =900 кг/

Температура нагрева масла в двигателе =10К.

Циркуляционный расход масла

.

Циркуляционный расход с учетом стабилизации давления масла в системе

.

Объемный коэффициент подачи =0,7.

Расчетная производительность насоса

.

Масляный радиатор представляет собой теплообменный аппарат для охлаждения масла, циркулирующего в системе двигателя.

Коэффициент теплоотдачи от масла к стенке радиатора =250 Вт/().

Толщина стенки радиатора =0,2 мм=0.0002 м.

Коэффициент теплопроводности стенки =100 Вт/(м*К).

Коэффициент теплоотдачи от стенки радиатора к воде =3200 Вт/().

Коэффициент теплопередачи от масла к воде

.

Средняя температура масла в радиаторе =358 К.

Средняя температура воды в радиаторе =348 К.

Поверхность охлаждения масляного радиатора, омываемая водой:

.

Расчет подшипников скольжения на основе гидродинамической теории смазки заключается в определении минимально допустимого зазора между валом и подшипником, при котором сохраняется надежное жидкостное трение. Диаметр шатунной шейки =48 мм; рабочая ширина шатунного вкладыша =22 мм; среднее удельное давление на поверхности шейки =105 МПа; частота вращения коленчатого вала n=5200 .

.

Относительный зазор = / =0,0486/48=0,001.

Коэффициент, учитывающий геометрию шатунной шейки:

.

Минимальная толщина масляного слоя

,

где =0.0136 Н*с/ - по табл. 19.1 при Т=373 К (Колчин А. И. с-476).

Величина критического слоя масла

,

где =0,0007 – величина неровностей поверхности шейки после чистового шлифования, мм.

Коэффициент запаса надежности подшипника

.

Заключение.

Проведен тепловой расчет карбюраторного двигателя . Получили следующие характеристики по ВСХ:

Номинальная мощность N_e=37,5 КВт при n_eN =5800 1/мин.

Максимальный эффективный крутящий момент М_емах=78 Нм при n _е =2500 1/мин.

Минимальный эффективный удельный расход топлива g_e=231,5 г/КВт ч.

Литровая мощность N_л= 45 КВт/л

Коэффициент приспособляемости К_m=1,26

Скоростной коэффициент К_с=0,43

Указанные коэффициенты соответствуют современным показателям для двигателей, устанавливаемых на легковые автомобили.

В результате динамического расчета получены силы и м

Дата добавления: 2015-12-01