Проектирование дизельного двигателя по прототипу Д 37М (стр. 3 из 5)

Тепло, используемое на эффективную работу

Тепло, затраченное на работу трения и привод вспомогательных механизмов

Тепло, унесенное с отработавшими газами

Тепло, унесенное охлаждающей водой в сумме с неучетными потерями

1.10 Построение регуляторной характеристики тракторного дизеля

С достаточной степенью точности эффективной крутящий момент на безрегуляторной ветви характеристики тракторного дизеля в зависимости от скорости вращения коленчатого вала может быть описан следующим уравнением:

Соответственно вычисляем значения Ме определяются эффективные мощности Nе по формуле:

Максимальное значение частоты вращения холостого хода

Определяется при максимальном скоростном режиме по формуле

Значения эффективного удельного расхода топлива с прототипа на характеристику проектируемого двигателя или путем подсчета этих расходов для принятых значений частоты вращения по формуле:

Зная

для заданных значений частоты вращения, по безрегуляторной ветви характеристики проектируемого двигателя, не трудно подсчитать значения часового расхода топлива по формуле:

(62)

кг/ч

Часовой расход топлива при максимальных холостых оборотах принимается равным 30% от расхода при максимальной мощности.

2. Кинематический расчет двигателя

2.1 Кинематика кривошипно-шатунного механизма

Величина инерционных усилий, а также частично усилий от давления газов, находится в зависимости от соотношения размеров, характеризующих кривошипный механизм. Такими размерами в центральном кривошипном механизме является радиус кривошипа r и длина шатуна l.

При неизвестном rиl задаемся величиной

Для современных автомобильных и тракторных двигателей

изменяется в пределах.

или

Для проектируемого двигателя значение

Радиус кривошипа равен

м.

2.2 Перемещение (путь) поршня

Перемещение поршня в метрах, в зависимости от угла поворота кривошипа

для двигателя с центральным кривошипно-шатунным механизмом с достаточной для практических расчётов точностью выражается следующим уравнением:

(63)

Таблица 1. Значение выражения

	Значение
	0	30	60	90	120	150	180
0,278	0,000	0,169	0,604	1,130	1,604	1,901	2,000

Перемещение поршня будет равно

м,

м.

2.3 Скорость поршня

При перемещении поршня скорость его движения является величиной переменой и при постоянном числе оборотов зависит только от изменения угла поворота кривошипа и величины

Взяв производную от перемещения поршня по углу поворота кривошипа и учитывая, сто угловая скорость коленчатого вала является постоянной, то есть

получим:

. (64)

Угловая скорость будет равна

рад/с.

Значение множителя в уравнении (64) заключенного в скобки в зависимости от

приведены в таблице 2.

Таблица 2. Значения выражения

	Значение
	0	30	60	90	120	150	180
0,278	0,000	0,622	0,990	1,000	0,742	0,378	0,000

Скорость поршня будет равна

м/с,

м/с.

2.4Ускорение поршня

Ускорение поршня определяется как первая производная от скорости по времени:

(65)

Значение множителя в уравнении (65) заключенного в скобки в зависимости от

приведены в таблице 3.

Исходя из формулы (65), максимальное значение ускорения поршня м/с², имеет место при

(66)

Пользуясь уравнением (65) данными таблицы 3, аналитическим путем определяют значение ускорения поршня для ряда значений угла

в интервале от 0 до 360⁰и строят кривую

Таблица 3. Значение выражения

	Значение
	0	30	60	90	120	150	180
0,278	1,278	1,005	0,361	0,278	0,639	0,727	0,722
Знак	+	+	+	-	-	-	-

Ускорение поршня будет равно

м/с²,