Расчет номинальной мощности двигателя

Расчет номинальной мощности двигателя производим с учетом номинального тягового усилия трактора, силы сопротивления качения, массы трактора, потерь на трение в трансмиссии и необходимого запаса мощности двигателя.

Учитывая выше изложенное, номинальную мощность двигателя определяем по формуле

кВт, (12)

где Pкн - номинальное тяговое усилие, H;

Vтн – расчетная, скорость движения, на низшей рабочей передаче при номинальной силе тяги, м/с;

- КПД трансмиссии

, (13)

где = 0,987 - КПД цилиндрической пары шестерен;

= 0,977 - КПД конической пары шестерен;

= 0,96 - КПД учитывающий, потери мощности на холостом ходу;

n=3 и m=1 - степенные показатели числа пар шестерен, работающих в трансмиссии на заданной передаче (берутся на основе конструкции коробки передач трактора-прототипа);

- коэффициент эксплуатационной загрузки тракторного двигателя = 0,85

Расчет ДВС

Процесс впуска предназначен для наполнения цилиндра рабочей смесью у карбюраторных ДВС и воздухом у дизелей. От совершенства этого процесса зависят мощностные и экономические показатели ДВС.

Начинается такт впуска в за 100-300 поворота коленчатого вала, до прихода поршня в верхнюю мертвую точку ДВС. Заканчивается не в нижней мертвой точке (НМТ), а в точке, соответствующей повороту коленчатого вала на 400-800 от НМТ.

Процесс впуска характеризуется величиной потери давления при впуске

ΔPa = Po - Pa (15)

ΔPa=(β2+ξВП)ω2ВПρВ0.5 Па, (16)

где β - коэффициент затухания скорости движения заряда в рассматриваемом сечении цилиндра;

ξВП - коэффициент сопротивления впускной системы, отнесенный к наиболее узкому ее сечению (обычно принимают (β2+ξВП)= 3,25;

ωВП =95 м/с - средняя скорость движения заряда в наименьшем сечении впускной системы (как правило - в клапане);

ρВ - плотность заряда при впуске;

(17)

где P0 = 0,1 мПа - атмосферное давление;

KВ = 287- удельная газовая постоянная воздуха;

T0 = 2880 К - температура окружающей среды;

, (18)

где Pв -давление наддува или продувки.

Давление в конце процесса впуска определяется из (17)

Pa = Po – ∆Pa=0,1-0,068=0,12 Па ; (19) Коэффициент остаточных газов

, (20)

где ∆t=100-400 -температура подогрева свежего заряда за счет контакта со стенками ДВС;

ε=17- степень сжатия;

Tr =900 - температура остаточных газов, 0K;

Pr =0,13 - давление остаточных газов, мПа;

Полученные значения сравниваем со следующими справочными данными: γr=0,03 - 0,06.

Температура в конце процесса впуска

(21)

Коэффициент наполнения

(22)

ην= 0,75 - 0,9 у дизелей

Для дизелей: Та = 3100 – 3500 К.

Процесс сжатия в реальном ДВС,. осуществляется по политропе с показателем n1.

, (23)

где nн- номинальная частота вращения коленчатого вала (из задания).

Давление в конце процесса сжатия (точка С) определяется из уравнения политропного процесса: PVn1 = const

Па, (24)

Температура рабочей смеси в конце сжатия (точка С) определяем на основе характеристических уравнений состояния газа в точке (A) и в точке (С)

ТС=Та εn1-1 =327,59150,353 =1049 К (25)

Давление и температура в точке С должны находиться в следующих пределах:

для дизелей PС = 3 - 5,5 МПа

для дизелей без наддува TС = 700 – 930 K

Процесс сгорания является основным процессом рабочего цикла. В результате этого процесса тепло, выделяемое вследствие сгорания, идет на повышение внутренней энергии рабочего цикла и совершение механической работы.

Информация по теме:

Двигатель внутреннего сгорания
Поршневые двигатели внутреннего сгорания являются тепловыми двигателями, у которых химическая энергия топлива преобразуется в механическую работу непосредственно в самом двигателе. Преобразование химической энергии в тепловую и тепловой – в энергию движения поршня (механическую) происходит практиче ...

Технологический процесс окраски кузова микроавтобуса
Лакокрасочное покрытие автомобильного кузова имеет ряд назначений. Основные из них – антикоррозийная защита и эстетический вид автомобиля. После кузовного ремонта автомобиль в первую очередь поступает на мойку. Это необходимо для удаления всевозможных загрязнений, которые могут находиться на поверх ...

Безреостатная диагностика элементов управления тяговой цепью тепловоза2ТЭ10У
Проверка работы электрической системы тепловоза с помощью водяного реостата имеет ряд недостатков – большой расход топлива, неблагоприятные условия труда, затраты воды. Без реостатная диагностика проверки работы электрической системы тепловоза может проводиться в любом месте депо, она не требует сп ...