 |
Расчет рабочего процесса двигателя
|
|
|
|
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«Локомотивные энергетические установки»
Расчет основных параметров тепловозного двигателя
Выполнил: студент
группы МТС – 3 - 672 А.И. Козырев
Принял
(доц.) А.Е. Богославский
Ростов-на-Дону
Реферат
Курсовая работа cодержит 41 листа, 8 рисунков, 3 таблиц, 3 используемых источников.
Ключевые слова: дизель, коленчатый вал, остов, гильза цилиндра, поршень, шатун, тактность.
Работа предназначена для ознакомления с локомотивными энергетическими установками. Цель: спроектировать двигатель с заданными параметрами, ориентируясь на выбранный двигатель образец.
Содержание
Введение..............................................................................................................5
1.Расчет рабочего процесса двигателя...............................................................5
1.1 Расчет параметров рабочего процесса.................................................7
1.2 Индикаторные и эффективные показатели рабочего цикл……….....16
2.Основные размеры двигателя.........................................................................18
3.Внешний тепловой баланс..............................................................................20
4.Построение расчетной индикаторной диаграммы.........................................24
5.Динамический расчет двигателя.....................................................................26
6. Гильза цилиндра..............................................................................................37
7.Заключение..........................................................................................................40
Список использованных источников...................................................................41
Введение
Локомотивы обеспечивают движение поездов по железным дорогам. При помощи ведущих колес создается сила тяги благодаря, которой происходит перемещение состава. Локомотив, во время движения, свершает полезную работу, но для ее совершения требуется затратить определенное количество энергии. В соответствии с первым законом термодинамики (энергия не возникает вновь, а только преобразуется из одной формы в другую) энергию надо получить извне в другой форме. Для локомотивов таким “источником энергии” служат внутренняя химическая энергия различных видов природного органического топлива.
|
|
|
Но потенциальная внутренняя энергия не может быть конвертирована в механическую работу. Энергетические установки автономных транспортных средств, в их числе локомотивные энергетические установки (ЛЭУ) предназначены для преобразования энергии в работу. Поэтому, для эффективной работы ЛЭУ, необходимо тщательным образом рассчитывать параметры этих установок.
Расчет рабочего процесса двигателя
Таблица 1 – Параметры проектируемого двигателя
| Характеристики двигателя | |
| Наименование | Значение |
Эффективная мощность ( , кВт)
| |
Частота вращения ( )
| |
Тактность ( )
| |
Число и расположение цилиндров ( )
| 12V |
| Относительное весовое содержание в топливе | |
| Углерод (С) | 0,86 |
| Водород (H) | 0,13 |
| Сера (S) | 0,005 |
Кислород топлива ( )
| 0,005 |
В основу упрощенного расчета рабочего процесса двигателя положен метод профессора В.И. Гриневецкого, в дальнейшем развитый и дополненный Н.Р. Брилингом, Е.К. Мазингом и др. Для его выполнения обычно задаются: эффективная мощность двигателя , кВт; частота вращения коленчатого вала, 
; число цилиндров i; тактность двигателя t; способ наддува или продувки; состав топлива. Чтобы решить поставленную задачу, необходимо задаться значениями параметров рабочего
процесса, которые выбираются на основе опытных данных существующих
двигателей, принятых за образец (Таблица 2).
Таблица 2 – Параметры двигателя образца 16ЧН26/26 (Д49)
|
|
|
| Характеристики двигателя | |
| Наименование | Значение |
Эффективная мощность ( , кВт)
| |
Частота вращения ( )
| |
Число цилиндров ( )
| |
Давление наддувочного воздуха ( , МПа)
| 0,23 |
процесса, которые выбираются на основе опытных данных существующих двигателей, принятых за образец (Таблица 2).
Давление и температуру окружающей среды 
и 
при отсутствии особых указаний принимают соответственно 0,10033 МПа и 288 К.
Как известно, минимальная величина степени сжатия e выбирается из условия обеспечения надежного самовоспламенения топлива, однако принимаемое нами значение e должно быть выше, так как увеличение сте- пени сжатия снижает период задержки самовоспламенения топлива и обе- спечивает надежный пуск холодного двигателя.
В 4-тактных двигателях расчет ведут для геометрической степени сжатия, пренебрегая влиянием запаздывания закрытия впускных клапанов. Для 4-тактных тепловозных двигателей степень сжатия изменяется в пределах e = 11–16. Для уменьшения максимального давления цикла степень сжатия необходимо снижать, однако чрезмерное ее уменьшение может привести к возникновению проблем с запуском двигателя, особенно в зимних
условиях, а также в случае, если аккумуляторная батарея тепловоза сильно
разряжена.
Для предварительной оценки требуемого давления наддувочного во- здуха проектируемого двигателя можно воспользоваться следующей орие- нтировочной зависимостью:
, МПа, (1)
где 
– параметры проектируемого двигателя;
- параметр двигателя прототипа.
МПа.
|
|
|
