Плотность газового потока:
; (7.67)
Ширина лопаток направляющего аппарата:
; (7.68)
Адиабатическая работа расширения газа в колесе турбины:
; (7.69)
Относительная скорость газа на выходе из рабочего колеса:
; (7.70)
где
− коэффициент скорости;
− относительный
среднеквадратичный диаметр колеса на
выходе.
Окружная
скорость на диаметре
:
; (7.71)
Абсолютная скорость на выходе из колеса:
; (7.72)
Температура газа на выходе из колеса:
; (7.73)
где
− коэффициент дисковых потерь;
Адиабатический КПД турбины без учёта потерь с выходной скоростью:
; (7.74)
Адиабатический КПД турбины с учёта потерь с выходной скоростью:
; (7.75)
Общий КПД турбины:
; (7.76)
КПД турбокомпрессора:
; (7.77)
Мощность, развиваемая турбиной:
; (7.78)
В результате теплового и динамического расчетов, а также проектирования данного 6 цилиндрового дизельного двигателя с турбо надувом, получены технические характеристики, которые приведены в таблице 8.1.
Таблица 8.1 – Технические характеристики спроектированного двигателя
Параметр |
Значение |
Тип двигателя |
R6 |
Объем двигателя, л |
5,6 |
Мощность, кВт/ мин-1 |
127 / 2600 |
Максимальный крутящий момент, Нм |
466,4 |
Степень сжатия |
16 |
Диаметр цилиндра, мм |
100,5 |
Марка топлива |
ДТ-Л-К5, сорт С |
Удельный эффективный расход топлива при максимальной мощности, г/(кВтч) |
204,68 |
Часовой расход топлива на режиме максимальной мощности, кг/ч |
25,99 |
Скорость поршня, м/с |
10,4 |
Ход поршня, мм |
118,3 |
Число тактов двигателя |
4 |
В результате проведенной работы разработан 6 цилиндровый рядный дизельный двигатель для легкового автомобиля объемом 5,6 литра, рабочий объем цилиндра 0,9 литра и номинальной мощностью 127 кВт. Также в рамках данного курсового проекта был выполнен тепловой и динамический расчет двигателя TD239−EC−6. Расчетами установлено: давление и температура окружающей среды равны 16 МПа 344,6 К соответственно; давление остаточных газов равно 0,1125 МПа; давление и температура в конце сжатия равны 5,8 МПа и 980,4 К соответственно; давление и температура теоретические 8,8 МПа и 2294 К соответственно; давление и температура в конце процесса расширения 0,49 МПа и 1264 К соответственно; теоретическое среднее индикаторное давление 1,25 МПа; среднее эффективное давление 1,04 МПа. Также установлено что удельный эффективный расход топлива равен 198,7 г/(кВтч), часовой расход топлива 11,1 кг/ч. Приняты ход поршня 118,3 мм и диаметр цилиндра 100,5 мм.
По полученным данным построена индикаторная диаграмма разработанного двигателя, внешняя скоростная характеристика и графики давления от действующих сил, которые находятся на первом листе графической части.
Максимальная теоретическая скорость автомобиля, на который установлен полученный в результате расчета двигатель, равна 150 км/ч. По результатам динамического расчета КШМ суммарный крутящий момент двигателя составляет 571,25 Нм, погрешность вычислений – 1,8 %.
Так же по указанию руководителя был рассчитан и спроектирован турбокомпрессор, который расположен на втором листе графической части. Основные показатели рассчитанного элемента двигателя: мощность, потребляемая приводом компрессора – 14,07 кВт; степень повышения давления – 1,76; адиабатический КПД компрессора – 0,66.
1 Колчин, А. И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: учеб. пособие для вузов / А. И. Колчин, В. П. Демидов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2008. – 496 с.
2 Требования к выполнению технологической и конструкторской документации в курсовом и дипломном проектировании для студентов специальности 1-37 01 06 Техническая эксплуатация автомобилей / Сост. И. С. Сазонов [и др.]. – Могилев : Белорусско-Российский университет, 2012. – 48 с.3 Автомобильные двигатели. Курсовое проектирование: учеб. Пособие / М. Г. Шатров [и др.]. – М.: Академия, 2011. – 256 с.
4 Ерохов, В. П. Системы впрыска бензиновых двигателей (конструкция, расчет, диагностика) / В. И. Ерохов. – М. : Горячая линия – Телеком, 2011. – 552 с.: ил.
5 Хрулев, А.Э. Ремонт двигателей зарубежных автомобилей / А.Э. Хрулев. – М.: За рулем, 1999. – 440 с.
6 Официальный сайт компании «Motorhunter» [Электронный ресурс].
Режим доступа: http://www.motorhunter.ru/dvigatel/dodge.html. – Дата доступа: 10.05.2020.
7 Официальный сайт компании «Superchips» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.superchips.co.uk. – Дата доступа: 10.05.2020. 8 Официальный сайт компании «Автодата24» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://autodata24.com/dodge/ram/details. – Дата доступа: 10.05.2020.
9 Официальный сайт компании «VVM-AUTO» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://vvm-auto.ru/dodge/797-dizelnye-dvigateli-dodge. – Дата доступа: 10.05.2020.
(обязательное)
Результаты динамического расчета КШМ на ЭВМ
Таблица А.1 – Исходные данные
Параметр |
Обозначение |
Единица измерения |
Значение |
Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна |
λ |
- |
0,285 |
Радиус кривошпа |
R |
мм |
59 |
Угловая скорость коленчатого вала |
ω |
1/с |
272,1 |
Давление в конце впуска |
Pa |
МПа |
0,135 |
Давление в конце сгорания |
Pz |
МПа |
8,8 |
Давление в конце выпуска |
Pr |
МПа |
0,1125 |
Степень сжатия |
ε |
- |
16 |
Показатель политропы сжатия |
N1 |
- |
1,36 |
Показатель политропы расширения |
N2 |
- |
1,26 |
Степень предварительного расширения |
Rо |
- |
1,61 |
Давление окружающей среды |
Ро |
МПа |
0,1 |
Площадь поршня |
Fп |
мм2 |
7850 |
Массы, совершающие возвратно-поступательное движение |
Mj |
кг |
1,57 |
Число цилиндров |
i |
- |
6 |
Среднее значение суммарного индикаторного крутящего момента |
Miср |
Нм |
571,25 |
Масса шатуна |
Мш |
кг |
2,355 |