Курсовой проект по автомобильным двигателям

stify">Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,7554∙0,255 =0,1926 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,7518∙0,127 =0,0955 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,75∙0 = 0 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,718∙(-0,127) =-0,0955 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,7554∙(-0,255) =-0,1926 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,7568∙(-0,382) =-0,2891 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,7484∙(-0,508) =-0,3802 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,7256∙(-0,631) =-0,4579 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,677∙(-0,747) =-0,5057 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,6009∙(-0,851) =-0,5114 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,493∙(-0,937) =-0,4619 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,3564∙(-1)= -0,3564 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,1961∙(-1,032) =-0,2024 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,3132∙(-1,029) =-0,3223 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = -0,1208∙(-0,985) =0,119 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = -0,2099∙(-0,901) =0,1891 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = -0,1926∙(-0,777) =0,1497 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,775∙(-0,618) =-0,479 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,815∙(-0,429) =-0,3496 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 1,9301∙(-0,220) =-0,4246 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 2,4025∙0 = 0 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 9,3961∙0,220 = 2,0671 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 5,8189∙0,429 = 2,4963 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 3,1632∙0,618 =1,9549  МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 1,821∙0,777 = 1,4149 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 1,2165∙0,901 = 1,0961 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,9202∙0,985 = 0,9064 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,8422∙1,029 = 0,8666 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,8453∙1,032 = 0,8723 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,9018∙1 = 0,9018 Мпа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,9618∙0,937 = 0,9012 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 1,0143∙0,851 = 0,8632 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 1,0499∙0,747 = 0,7843 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 1,071∙0,631 = 0,6758 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 1,0727∙0,508 = 0,5449 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 1,0673∙0,382 = 0,4077 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 1,0557∙0,255 = 0,2692 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 1,0471∙0,127 = 0,133 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 1,043∙0 = 0 Мпа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 1,0471∙(-0,127) =-0,133 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 1,0557∙(-0,255) =-0,2692 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 1,0673∙(-0,382) =-0,4077 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 1,0727∙(-0,508) =-0,5449 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 1,071∙(-0,631) =- 0,6758 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 1,0499∙(-0,747) =-0,7843 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 1,0143∙(-0,851) =-0,8632 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,9618∙(-0,937) =-0,9012 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,9018∙(-1) = -0,9018 Мпа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,8453∙(-1,032) =-0,8723 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,8422∙(-1,029) =-0,8666 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 0,9202∙(-0,985) =-0,9064 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 1,2165∙(-0,901) =- 1,0961 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 1,821∙(-0,777) =-1,4149 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 3,1632∙(-0,618) =-1,9549  МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 5,8189∙(-0,429) =-2,4963 МПа

Т = Р_∑∙sin(α+β)/cosβ = 9,3961∙(-0,220) =-2,0671 Мпа.

Теперь построим диаграмму тангенциальных сил.

Диаграмма тангенциальных сил Т. 

Для облегчения построений графиков все расчеты различных сил давлений сведем в общую таблицу.

Таблица – 4.

2.5. Построение суммарной  диаграммы тангенциальных  сил. 

Для построения кривой суммарной тангенциальной силы многоцилиндрового двигателя производят граффическое суммирование кривых тангенциальных сил одного цилиндра, сдвигая одну кривую относительно другой на угол поворота коленчатого вала между вспышками. Для двигателя ЯМЗ-236, период изменения суммарной тангенциальной силы будет равен:

Θ = 720/i, где

i – число цилиндров, для ЯМЗ-236 равно i = 6.

 Θ = 720/i = 720/6 = 120⁰.

Определение значений ∑Т на указанных участках производится табличным методом.

      120       0,5057       -0,5057      0                0,7843        -0,7843        0                 0

Построение  суммарной диаграммы тангенциальных сил производится на одной из участков Т = f(α).

 

Диаграмма суммарных тангенциальных сил ∑Т. 

2.6. Определение среднего  значения тангенциальной  силы. 

Для определения  средней величины суммарных тангенциальных сил Т_СР значения ∑Т алгебраически складываются и полученная сумма делится на число слагаемых, то есть как среднее арифметическое всех значений ∑Т.

Т_СР. = 15,286/13 = 1 МПа. 

2.7. Проверка правильности выполнения расчетов. 

Для этого определяем эффективную мощность двигателя по формуле (см. [1], стр. 22):

Ne = Т_СР.∙π∙d²/4∙r∙η_M∙π∙n/30∙10³, где 

Т_СР. – средняя тангенциальная сила, равная Т_СР = 1 МПа;

d – диаметр цилиндра, равный d = 0,130 м;

n – частота вращения коленчатого вала, равна n = 1950 об/мин;

η_M – механический к.п.д. двигателя, равный η_M = 0,73;

r – радиус кривошипа, равный r = 0,07м. 

Ne = Т_СР.∙π∙d²/4∙r∙η_M∙π∙n/30∙10³ = 1∙3,14∙(0,130)²/4∙0,07∙0,73∙3,14∙1950/30∙10³=138,7 кВт.

Погрешность вычислений составляет:

 

Полученное значение Ne не превышает 5%, что допустимо. Значит расчеты выполнены правильно.

2.8. Определение максимальной избыточной работы, аккумулируемой маховиком. 

Максимальная по величине площадка суммарной диаграммы тангециальных сил, лежащаф выше средней тангециальной силы, и будет в масштабе выражать максимальную избыточную работу.

А_изб.max = F_изб.max∙m_F∙π∙d²/4, где

F_изб.max – избыточная площадь, равная F_изб.max = 1175 мм;

m_F = m_P∙m_α; m_P – масштаб удельных сил, в котором построены все диаграммы

m_F = m_P∙m_α = 0,025∙2 = 0,05 МПа/мм.

А_изб.max = F_изб.max∙m_F∙π∙d²/4 = 1175∙0,05∙3,14∙(0,130)²/4 = 779 Н∙м.  

2.9. Определение момента инерции вращающихся масс двигателя. 

Момент  инерции вращающихся масс двигателя  определяется по следующей формуле  (см. [1], стр. 23):

Θ_m = А_изб.max/δ∙ω²

где δ  – допускаемая степень неравномерности  вращения коленчатого вала двигателя, для нашего дизелей примем δ = 0,01(см. [1], стр. 23). 

ω – частота вращения коленчатого вала, равна ω = 204,1 об/мин.

Θ_m = А_изб.max/δ∙ω² = 779/0,01∙(204,1)² = 1,87 кг∙м². 

2.10. Определение момента  инерции маховика  и его массы. 

Момент  инерции маховика находится по следующей  формуле:

Θ_М = 0,85∙ Θ_m = 0,85∙1,87 = 1,50 кг∙м².

Масса маховика находится по формуле:

 

где D – диаметр диска, примем равным D = 0,6 м. В зависимости от типа и назначения двигателя диаметр диска D принимается в пределах 0,3...0,6 м. Диаметр диска должен быть таким, чтобы обеспечивалась необходимая поверхность трения дисков сцепления. Тракторные дизельные двигатели, как правило, имеют больший, чем автомобильные карбюраторные двигатели, вращающий момент, поэтому сцепление требует повышенной поверхности трения и, следовательно, большего диаметра маховика.

  = = 16 кг.  
 
 
 
 
 
 
 

                                                       Заключение.

        В результате выполнения курсовой работы был произведен тепловой и динамический расчет двигателя.

       При выполнении теплового расчета были определены параметры рабочего тела в цилиндре двигателя, а также оценочные показатели процесса, позволяющие определить размеры двигателя и оценить его мощностные и экономические показатели.

       При выполнении динамического расчета были определены силы, действующие на кривошипно-шатунный механизм, произведен расчет и построены диаграммы суммарного крутящего момента и внешней скоростной характеристики двигателя.