Порядок курсового проектирования

 

Расчёт рабочего цикла двигателя

1. Выбрать исходные данные рабочего процесса дизеля при заданных параметрах задания курсового проектирования.

2. Произвести тепловой расчёт рабочего цикла. Проверить соответствие расчётной эффективной мощности к заданной. Отклонение не должно превышать 5%.

3. Построить Индикаторную диаграмму в PV координатах на миллиметровой бумаге и планиметрировать её. Вычислить среднее эффективное давление. Проверить соответствие расчётного среднего эффективного давление с полученной путём планометрированиея. Отклонение не должно превышать 5%.

4. На основании полученной индикаторной диаграммы, построить развёрнутую индикаторную диаграмму.

Прочностной расчёт деталей двигателя.    

    Обязательным разделом курсового проекта является прочностной расчёт коленчатого вала, поршня, шатуна, втулки, рабочие чертежи коленчатого вала, поршня, шатуна. Кроме того, курсовой проект дополняется расчётами и чертежами других деталей кривошипно-шатунного механизма по указанию преподавателя. Обязательные расчёты дополняются расчетами поршневого пальца, поршневых колец, шатунных болтов, кривошипной головки шатуна, подшипников скольжения, втулки цилиндров. ми чертежами дополнительно рассчитываемых деталей. Исходные данные для прочностного расчета берутся из таблицы технических характеристик дизеля.

 

Пояснительная записка оформляется в рукописном виде или в приложении Microsoft Word. Формулы записываются с использованием Редактора формул. В формулу кроме символов записываются исходные данные и результаты вычислений.

Оформляется курсовой проект в соответствии с требованиями ЕСКД [1 – 14].

2. Основные условные обозначения

 

N_e – эффективная мощность двигателя, кВт;

N_i  – индикаторная мощность двигателя, кВт;

N_iц  – индикаторная цилиндровая мощность двигателя, кВт;

N_eц  – цилиндровая мощность двигателя, кВт;

P_е – среднее эффективное давление, кГ/см ²;

P_i – среднее индикаторное давление, кГ/см ²;

D – диаметр цилиндра мм, м;

S – ход поршня мм, м;

V_s – рабочий объём цилиндра м ³;

n – частота вращения коленчатого вала, об/мин;

с_m – средняя скорость поршня м/сек;

i – число цилиндров;

ε – степень сжатия;

g_e – удельный эффективный расход топлива кГ/кВт-ч;

g_i – удельный индикаторный расход топлива кГ/кВт-ч;

Ƞ_е – эффективный к.п.д.;

Ƞ_i – индикаторный к.п.д.;

Ƞ_м – механический к.п.д.;

Q_н – низшая теплотворная способность топлива, кдж/кг;

Т₀ – температура окружающей среды, °K;

t₀ - температура в машинном отделении, °С;

t_зв - температура забортной воды, °С;

p₀ – давление окружающей среды, Па;

T_а – температура в конце впуска, °K;

  p_а – давление в конце впуска, Па;

Vа – объём в конце впуска, м³;

T _z – максимальная температура цикла, °K;

  p _z – максимальная давление цикла, Па;

T_с – температура в конце сжатия, °K;

  p_с – давление в конце сжатия, Па;

T_r – температура остаточных газов, °K;

  P_r – давление остаточных газов, Па;

p_т – давление газов в выпускном коллекторе, Па;

T_к – температура воздуха после продувочного или надувочного агрегата, °K;

  p_r – давление воздуха после продувочного или надувочного агрегата, Па;

∆Т_охл – степень промежуточного охлаждения свежего заряда воздуха (после охладителя), °K;

∆p – потеря давления от сопротивления в охладителе, Па;

T_s, p_s – температура и давление воздуха перед органами впуска двухтактных двигателей без наддува и с наддувом и четырёхтактных с наддувом, K°, Па;

λ_н – степень наддува;

n₁,n₂ – степени политропы сжатия и расширения в двигателе;  

n_к – средний показатель политропы сжатия в нагнетателях;

Ƞ_н – коэффициент наполнения рабочих цилиндров;

ϒ_r – коэффициент остаточных газов;

λ – степень повышения давления;

ρ – степень предварительного расширения;

δ – степень последующего расширения;

α – коэффициент избытка воздуха;

L₀, L – теоритически необходимое и действительное количество воздуха в молях для сгорания 1 кГ топлива, кмоль/кг;

M – количество молей, продуктов сгорания, кмоль/кг;

β₀, βz – теоретический и действительный коэффициенты молекулярного изменения;

ψ – потеряная доля хода поршня на открытие и закрытие выпускных окон;

ȹ - коэффициент полноты индикаторной диаграммы;

c_v – средняя изохорная мольная теплоёмкость воздуха в кДж/кмоль °K (в интервале температур от абсолютного нуля до Т°К);

 c_{v´´ ,} – средняя изохорная и изобарная мольные теплоёмкости продуктов сгорания, кДж/кмоль °K;

π_к – Степень повышения давления в компрессоре.

примечание: давления p₀, p_а, p_с, p _z, p_b, p_r, p_т,p_к, p_s даются в абсолютных величинах.

 

3. Проверочный расчет рабочего процесса.

 

При расчете рабочего процесса применялся классический метод теплового расчета, разработанный профессором В. И. Гриневецким. Метод базируется на рассмотрении так называемого расчетного цикла, поскольку действительный цикл не может быть точно описан в настоящее время из-за сложности проходящих в нем процессов.

  Расчет проводится в следующей последовательности: определяются параметры в конце процесса наполнения, в конце процесса сжатия, процесса сгорания топлива, процесса расширения, параметры газа в выпускном тракте; определяются энергетические и экономические показатели дизеля, проверяется соответствие расчетной эффективной мощности заданной (отклонение не должно превышать 5%).