ОК-1. Осн-ные показ-ли хар-щие соверш-во констр ДВС.

ОК-5 Коэффициент технического уровня проектируемого двигателя. Исходные данные для расчёта двигателя.

Коэф-т технического уровня(КТУ)- общий показатель совершенства конструкции двигателя.

, где П_П- параметр прототипа, П_А-параметр аналога, i-кол-во параметров.

Различают след. виды параметров:

мощностные

-удельная мощность, - литровая мощность.

массовые

;

экономичности

 

Исходными данными для расчета двигателя являются: эффективная мощность N_e, частота вращения при макс. мощности n_N, число и расположение цилиндров, компоновочная схема, степень сжатия, наличие наддува и др, учитывается также назначение двигателя (автомобиль, трактор и пр.)

 

ОК-7 Разновидности циклов нагружения, основные характеристики.

В зависимости от характера изменения действующей нагрузки в детали возникают напряжения, которые изменяются по симметричному, асимметричному или пульсирующему циклам. Характеристиками каждого цикла являются: максимальное s_max минимальное s_min и среднее s_m напряжения, амплитуда s_a цикла и коэф-ент асимметрии r.

, , .

 

Асиметричный

цикл

 

 

Симметричный цикл

 

 

 

Пульсирующий цикл

ОК-9 Методика расчёта запаса прочности деталей, работающих в условиях знакопеременных нагрузок.

Совокупность последовательных значений напряжений за один период их изменения называют циклом.Цикл характеризуется максимальным s_max,минимальным s_min и средним s_m=(s_max+s_min)/2 напряжениями,амплитудой s_а=(s_max-s_min)/2 и коэффициентом ассиметрии R_s=s_min/s_max.

Оценку прочности деталей,подвергающихся воздействию переменных напряжений,

делают на основе определения запаса их прочности.Запасом прочности называется отношение предельно допустимого напряжения к максимальному,действующему для циклов с одним и тем же коэффициентом ассиметрии:

З_s= ; З_t= ;

Для симметртчного цикла:З_s = ;

Для ассиметричного цикла З_s = ;

При расчете на усталость деталей,выполненных из хрупкого материала,в качестве предельного напряжения используется предел прочности а для пластичных материалов-предел текучести.

Если возникшие в детали напряжения удовлетворяют условию:

s_a/s_m> , расчет производится по пределу выносливости.

При возникновении в детали напряжений, удовлетворяющих условию:

s_a/s_m< , расчет производится по пределу текучести.

Запас прочности определяется следующим образом:

По пределу выносливости:

З_s= ; З_t= ;

По пределу текучести:

З_Ts= ; З_Tt= ;

ОК-1. Осн-ные показ-ли хар-щие соверш-во констр ДВС.

Основные параметры двигателя: Nе, g_е, М_max, экологические, с_m, n, S/D, p_e, i, D.

Совокупность указанных параметров в значительной степени характеризует конструкцию двигателя.

Скорость поршня и частота вращения вала: ; 8-13м/с – дизеля.

С увеличением с_m поршня повыш теплов напряжен деталей двиг (в пер­вую очередь поршн гр), увелич силы инерции, нагружающие детали КШМ, а также износ подшипн вала и втулки цилиндров, увелич скорости газов в органах газораспр, вследств чего повыш сопротив в них. Величину с_m при проектиров выбирают.

Отношение S/D: При уменьшении S/D увел-ся механический КПД вследствии уменьшения сил трения в ЦПГ. У малых S/D получается широкая головка и легко распологаются органы газораспределения. В 2-х тактных двигателях может ухудшаться процесс газообмена.

При проектир V-образ двиг с высокими знач S/D часть общего объема двиг не использ. В V-образ двиг с низкими знач S/D миним длина двиг, определяемая из расчета размеров коленвала, примерно такая же, как и длина блока цил-ров, полученная при его расчете. Поэтом сниж S/D особ целесооб в V-обр и многоряд двиг. Для дизелей S/D>1.

Сред эффект давл. P_е завис от способа и качества смесеобр, сгор и газообм, мех КПД, знач давл и темпер на впуске и от тактн двиг.

0,7-1,2 авомобильные 4-х тактные.

0,6-0,85 диз. без наддува.

0,8-2 с наддувом.

При проектир двиг знач P_е предвар выбир на основ опыт данных, затем уточн его при провед тепл расчета с учётом последующей форсировки давлением наддува. Макс давл P_е в цил завис от типа осуществ цикла, от степ сжатия, вида топл, способа смесеобр и др факторов. Обычно при проектир двиг знач P_е выбир, учитыв в первую очередь назнач двиг и способ смесеобр. При этом решающ значение имеет обеспеч прочн основн деталей двиг и в первую очередь работоспособн подшипн коленвала.

Число цил-ров и D. Число цил i двиг, связан непосред с D, опред-ся задан размерами двиг, степ равномерн крут мом, зави­сящ от протек раб процесса и числа тактов, теп­л напряжен порш гр, треб-ми к уравновеш возвратно движ масс и знач сил инерц этих масс, услов произв-ва двиг (при большом i и меньшем D сниж стоим изгот двиг, особ в случ крупно­сер произв); опасностью увелич крутил колеб вала, возм-тью пуска двиг с любого по­лож коленвала.

i в выпол-ых констр-ях наход в пределах 1-24. В отдел случ=42-56. В одноряд конструк i=4-10, в V-обр = 4-20, в одноряд и многоряд звездах i=5-9 (в одном отсе­ке). Измен i влияет на мех и индикат КПД двиг. В многоци­л констр-х при увелич i разм цил и всего двиг уменьш, сниж также масса движ дет, что позвол повыс n ко­ленвала без превыш допустим напряж в де­т. При опред разм цил использ данные о находящ в экспл двиг и резул опытов на одноцил установках.

С увелич D повыш эффек КПД вслед-е уменьш потерь тепл в охла­ж среду. Кроме увелич тепл напряж порш и крышки цил, увелич также нагруз на КШМ и подшипн. Это в перв очередь относ к двиг возд охлаж, где D обыч не превыш 150 мм. Увелич D двиг с принудит восплам нецелесообр вследств возраст опасности воз­никнов детонации.

Масса и размеры двиг. Весьма важн показат, хар-ми качество констр, явл масса и разм двигя. Как прав, при сравнит оценке констр польз удел парам m_N, т.е. массой двиг на 1 кВт мощн. Знач g_N завис от многих факт-в, в том числ от назнач двиг, констр схемы, компон, матер дет и от рассмотр выше показателей. Знач m_N колеб от 1 кг/кВт (автомоб высокообор двиг) до 30-40 кг/кВт (суд малообор двиг). Анализ распред массы между дет двиг показ, что масса корпус дет (при налич литого остова) достиг 60-70% общ массы двиг. След обращ вним на располож вспомогат агрег. Наряду с массой важн показат явл разм двиг, кот завис от его мощн, типа и назнач, конструкт схемы и выбран парам.

Одним их основных показателей двигателя, характеризующих использование им индикаторной мощности для совершения полезной работы, является механический КПД, определяемый как отношение эффективной мощности к индикаторной: .

Механический КПД зависит от конструкции двигателя, материала и качества обработки трущихся деталей, качества сборки, режима работы двигателя, смазочного масла и т.п. Из выражений для мощности экономичности и механического КПД имеем:

Другим основным показателем дв-ля, характеризующим его в отношении использования рабочего объёма цилиндра явл. литровая мощность, т.е. мощность приходящаяся на 1 л. рабочего объёма дв-ля. ,

Показателем напряженности (форсирования) цилиндра служит удельная нагрузка на поршень, называемая также поршневой мощностью (кВт/м²) .

Экономичность двигателя в целом оценивается величиной расхода топлива, приходящегося на один кВт эффективной мощности в течение часа, т.е. удельным эффективным расходом топлива: г/кВт*ч.

ОК-5 Коэффициент технического уровня проектируемого двигателя. Исходные данные для расчёта двигателя.

Коэф-т технического уровня(КТУ)- общий показатель совершенства конструкции двигателя.

, где П_П- параметр прототипа, П_А-параметр аналога, i-кол-во параметров.

Различают след. виды параметров:

мощностные

-удельная мощность, - литровая мощность.

массовые

;

экономичности

 

Исходными данными для расчета двигателя являются: эффективная мощность N_e, частота вращения при макс. мощности n_N, число и расположение цилиндров, компоновочная схема, степень сжатия, наличие наддува и др, учитывается также назначение двигателя (автомобиль, трактор и пр.)