Двигатель 6NVD AU (стр. 2 из 4)

=19.39=0.0031 Т_с, кДж/(кМоль*К)

Рассчитаем

:

=19,39+0,0031*890=22,1

Средняя молярная изобарная теплоемкость продуктов сгорания

рассчитывается по следующей эмпирической формуле:

= кДж/(кМоль*К)

Примем температуру конца сжатия Т_z считается неизвестной.

Тогда выразим через Т_z величину

:

=28.4+0.003* Т_z кДж/(кМоль*К)

Подставив это выражение в выше указанное уравнение сгорания получим полное квадратное уравнение относительно Т_z. Решив его получим температуру конца сгорания Т_z:

29,252 Т_z+0,0309 Т_z²=31508,136+43076,923

0,0309 Т_z²-29,252 Т_z-74585,059=0

Д=855,6795+4*0,0309*74585,059=10074,39279

Т_z=

Процесс расширения

При расширении газа совершается полезная работа.

Процесс происходит по политропе с показаниями n_2, который для тихоходных двигателей равен 1,24–1,30, а для быстроходных 1,20–1,25. Давление газа в конце расширения рассчитывается по формуле:

, кгс/см²

Произведем расчет давления газа в конце расширения:

Кгс/см²

Температура газа в конце расширения рассчитывается по формуле:

, К

Произведем расчет температуры газа в конце расширения:

К

Выпуск

Давление газов в цилиндре за период выпуска не остается постоянным и зависит от проходного сечения выпускного канала, сопротивления выпускного трубопровода. Колебание давления газов при выпуске не поддаются точному теоретическому подсчету, поэтому используют среднее постоянное давление газов в период выпуска.

Вывод: расчетные числовые значения давлений и температур не выходят за пределы полученных опытным путем для рабочего цикла ДВС.

Построение расчетной индикаторной диаграммы четырехтактного ДВС

После проведения теплового расчета по полученным параметрам P и V строится диаграмма цикла, выбирается масштаб, для давления и объема и откладывается по осям от поля.

Приняв V_а=250 мм, получаем:

мм

V_s=250–19=231 мм

Масштаб давления примем 1 атм.=3 мм. Величины P_a, P_c, P_zв масштабе будут равны:

P_a=1,33*3=3,99 мм

P_c=38*3=144 мм

P_z=60,8*3=182,4 мм

Откладываем в масштабе базу диаграммы и проводим атмосферную линию впуска.

Разделив объем V_а, в масштабе равной 150 мм, на 10 равных частей вычисляем промежуточные значения Р’ для каждой части объема по уравнению равен:

Р’=

мм;

При:

V₁=1.0:

V₁=0.9:

V₁=0.8:

V₁=0.7:

V₁=0.6:

V₁=0.5:

V₁=0.4:

V₁=0.3:

V₁=0.2:

V₁=0.1:

Отложив ординаты Р’ вверх из соответствующих делений, найдем точки политропы сжатия, соединив которые плавной линией, получим кривую политропы сжатия АС.

Координаты точки Z. Ордината Р_z известна; Абсцисса V_zопределяется следующим образом:

V_z=

Кривая расширения строим аналогично:

При:

Определение среднего индикаторного давления

Найдем среднее индикаторное давление расчетного цикла по следующей формуле:

Все входящие в эту формулу величины известны из предыдущего расчета цикла.

Как известно среднее индикаторное давление рабочего цикла определяется по формуле:

φ – коэффициент полноты диаграммы, принимаемый равным для четырехтактового цикла 0,95–0,98.

P_i=0.98*8.28=8.11 кгс/см²

Анализ результатов расчетов цикла

Проверочный расчет рабочего цикла заканчивается определением расчетной мощности двигателя. Индикаторную мощность двигателя, для которого известны постоянные А и В, определяют по формуле:

N_i=0.342*8.11*330=915.3 л.С

Поскольку эффективная мощность двигателя известна из формуляра, может быть получен механический коэффициент полезного действия:

Расчет детали на прочность

Расчет шатунного болта 6Ч 12/14

Шатунные болты – весма ответственные детали, т. к. их обрыв может привести к аварии двигателя. Что бы избежать этого, при изготовлении болтов необходимо:

1. Переход от головки болта к целендрической части и от одного диаметра к другому выполнять плавно, с достаточными закруглениями.

2. Что бы болты входили в отверстие подшипника плотно, без зазора.

3. Что бы головки гайки болтов плотно прилегали к опорным поверхностям.

4. Сбеги резьбы выполнять в виде проточки длинной не менее 0,5 диаметра болта.

5. Чтобы гайки имели надежные стопорные приспособления.

Стержные болты изготовляют из стали марок 25, 30У, 18ХН, 38ХН3А, 20ХН3А.

Диаметр болта d определяют из уравнения прочности на разрыв от силы P_b или I_n для двигателей простого действия и от силы P_zдля двигателей двойного действия.

Если число болтов m, то при первоночальной затяжки превышающей силу P_b на 35%, получают:

1,35 P_b=0,785d²mσ_д,

откуда диаметр болта (в м)

откуда получим:

где P_b – сила в н;

σ_д – допускаемое напряжение на разрыв н/м².

Учитывая ударную нагрузку при наличии слабины в подшипнеке, допускаемое напряжение следует выбирать в пределах:

σ_д=(600–900) кг/см² для углеродистой стали и σ_д=(900–1300) кг/см² для легированной стали.

Опорную поверхность f м² гайки проверяют на смятии по формуле: