Анализ энергетических показателей двигателя внутреннего сгорания КамАЗ-740.31-240

Наиболее точные результаты при снятии ВСХ получают экспериментально на специальном моторном стенде, где возможно достаточно точно управлять и устанавливать различную нагрузку на коленчатый вал ДВС.Рисунок 1. Внешняя характеристика двигателя (общий вид)При отсутствии возможности экспериментального определения показателей, ВСХ можно примерно определить с помощью математического аппарата, адекватно описывающий рабочий процесс ДВС. Таким образом, выбор ниже указанных параметров должен учитывать режим работы ДВС в выбранном диапазоне частоты вращения к.в. при максимальной подаче топлива и различной нагрузке. Выбор модели ПДВС в соответствии с вариантом заданияКонструктивные и эксплуатациооные характеристики ДВС занесем в таблицы 2,3 [4].Таблица 2- Характеристики двигателя КамАЗ-740,31-240Двигатель:КамАЗ-740,31-240Типдизельный с турбонаддувомРасположение и число цилиндровV-8Рабочий объем, л10,85Диаметр цилиндра и ход поршня, мм120/120Степень сжатия16,5Расход масла на угар, в % от расхода топлива0,2Минимальный удельный расход топлива, г/кВт (г/л.с·ч)207(152)Масса, кг885Таблица 3- Параметры работы двигателя КамАЗ-740,31-240Параметры:Режим номинальныйРежим макс. мощности моментаМощность, кВт (л.с.)176 (240)137 (186)Частота вращения, об/мин22001400Крутящий момент, Н·м (кгс·м)734 (75)932 (95)Расход воздуха, кг/ч1450720Расход выпускных газов, кг/ч1490740температура выпускных газов, °C380430Рассеиваемое тепло в:охлаждающуюжидкость, кВт9778охладитель наддувочного воздуха, кВт33152.2 Определим исходные данные, необходимые для расчета ВСХИсходя из параметров работы двигателя принимаем следующие исходные данные для расчета ВСХ:минимальная устойчивая частота вращения коленчатого вала, n1=600 об/мин;частота вращения коленчатого вала при максимальном крутящем моменте Мм(Mmax)= 932 Н×м, при nм = 1400 об/мин; частота вращения, n2 (между nм и nN) принимаем n2 = 1800 об/мин;частота вращения при максимальной (номинальной) мощности МN(Nе) = 137 кВт при nN= 2200 об/мин;Данные по частотам вращения коленчатого вала и величинам момента занесем в таблицу 4.Таблица 4 - Результаты расчетов параметров внешней характеристики двигателяНаименование параметроввыбранные точки частоты вращения коленчатого валаn1nмn2nNчастота вращения коленчатого вала, n1600140018002200расчетные значения параметровмаксимальная (номинальная мощность ДВС),Nеi19,44137158176крутящий момент ДВС, Мi726932840734Расчет значения параметров максимальной (номинальной) мощности икрутящего момента коленчатого вала ДВСПри отсутствии в литературе исходных данных расчет внешней скоростной характеристики двигателя может производится по формуле Лейдермана [3]:(10)гдеNеi- мощность двигателя в определяемых точках;Nmax- номинальная мощность двигателя;ni-частотах вращения коленчатого вала двигателя в определяемых точках;nN - частота вращения коленчатого вала двигателя при номинальной мощности двигателя; a, b, c- эмпирические коэффициенты, зависящие от типа двигателя, при выборе коэффициентов необходимо соблюдать условие a+b-c=1. Принимаем a= -0,5, b=4, c=2,5 для дизеля с наддувом, тогда:Соответствующее значение крутящего момента коленчатого вала двигателя определите по формуле:(12)где Nе –значение мощности двигателя, кВт;ni – частота вращения коленчатого вала двигателя, мин-1.Расчитанные значения крутящего момента: М1, Мм, М2, МN при частотах вращения коленчатого вала двигателя: n1, nм, n2, nNзанесемв таблицу 4.Графическое построение ВСХВ соответствии с принятыми и расчитанными значениями крутящего момента выполняем графическое построение скоростной характеристикиДВС (рисунок 2).Рисунок 2 Скоростная характеристика ДВСВыводы по разделу 2. Анализвнешней скоростной характеристикипоказывает, что максимальные значения эффективного крутящего момента Mmaxи эффективной мощности Nmaxполучаются при различных угловых скоростях коленчатого вала. При этом значенияMmaxсмещены влево относительно значений Nmax, что необходимо для устойчивой работы двигателя, или, иначе говоря, для его способности автоматически приспосабливаться к изменению нагрузки на колеса автомобиляЗаключениеВ ходе выполнения курсовой работы были расчитаны основные показатели работы ДВС: выбраны и расчитаны исходные данные для определения мощностных и тяговых характеристик двигателя, расчитаны показатели расхода топлива.В ходе выполнения второго раздела были расчитаны показатели мощности и крутящего момента для существующего ДВС, на их основе построена скоростная характеристика двигателя, выполнен анализ показателей.Список использованных источниковВишняков Н.Н. Автомобили. Основы конструкции. Учебник для ВУЗов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство»/ Н.Н. Вишняков, В.К. Вахламов и др. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, -1986. – 304 с.Иванов В.А. и др. Основы конструкции автомобиля. Учебник. - М.: За рулем, 2006.ШароглазовБ. А., ФарафонтовМ. Ф., КлементьевВ. В. Двигателивнутреннегосгорания: теория, моделированиеирасчётпроцессов: Учебникпокурсу«Теориярабочихпроцессовимоделированиепроцессоввдвигателяхвнутреннегосгорания». –Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 2004. – 344 с.Интернет ресурсы