Графическая часть теплового и динамического расчётов

 

Рисунок 2 – Индикаторная диаграмма карбюраторного двигателя

Рисунок 3 –Индикаторная диаграмма дизельного двигателя

 

 

 

Рисунок 4 – Силы в кривошипно-шатунном механизме двигателя

 

 

 

Рисунок 5 – Силы в кривошипно-шатунном механизме двигателя (продолжение)

 

Рисунок 6 – Диаграмма изменения тангенциальных сил

для одного цилиндра и двигателя (карбюратор, Р4)

Рисунок 7 – Диаграмма изменения тангенциальных сил

для одного цилиндра и двигателя (карбюратор,V8)

 

 

Рисунок 8 – Диаграмма изменения тангенциальных сил

для одного цилиндра и двигателя (дизель, Р4)

Рисунок 9 – Диаграмма изменения тангенциальных сил

для одного цилиндра и двигателя (дизель,V6)

 

 

РАСЧЕТ СИСТЕМ ДВИГАТЕЛЯ

Система охлаждения

Количество теплоты, отводимой от двигателя системой охлаждения, кДж/с определяется по формуле

 

                      Q_охл = q·N_e.                                                                            (76)

 

Массовый расход жидкости (кг/с) и площадь поверхности радиатора (м²)

                 ,                (77)

 

Объемный расход воздуха (м³/с), проходящий через радиатор

                                                                                (78)

     

Мощность на привод насоса и вентилятора, кВт

 

     ,                                   (79)

 

где:  в приведенных формулах (см. приложение А)

q - количество отводимой теплоты, кДж/(кВт·с);

К – коэффициент теплоотдачи через стенки радиатора, Вт/(м²×К);

         r_ж и r_возд - плотность жидкости и воздуха, кг/м³;

     р_ж – напор, создаваемый насосом, МПа;

     р_возд – давление, создаваемое вентилятором, Па;

         с_ж и с_возд - удельная теплоемкость жидкости и воздуха, кДж/(кг·К);

         (t_ж.вых - t_ж.вх) = Dt_ж - перепад температур на выходе и входе в радитор, ^оС;

     Dt_воз - температура, на которую нагревается воздуха в радиаторе, ^оС;

h_h, h_м, h_н и h_в - гидравлический и механический к.п.д. насоса, коэффициент подачи насоса и к.п.д. вентилятора.

Диаметр лопастей вентилятора, м

                                                                                                      (80)

 

где       V^’_возд – скорость воздуха, проходящего через вентилятор, м/с.

 

 

Систкма смазывания

 

Диаметр начальной окружности

и длина зуба шестерни масляного насоса, мм

 

               ,                                              (81)

 

 

        

 

Мощность на привод масляного насоса, кВт

 

                                                                                  (82)

 

 

где     n_ш = i×n_н - частота вращения валика ведущей шестерни масляного насоса;

     n_н – номинальная частота вращения коленчатого вала;

     I = 0,5…1,5 – передаточное число привода валика насоса;

     V - допустимая окружная скорость, м/с;

     Q - объемный расход циркулируемого масла в системе, л/ч;

      m - модуль зубьев, мм;

       p - рабочее давление масла в системе, Па.

     Мощностной баланс агрегатов двигателя представляется в виде графика (рисунок 6).

Рисунок 10 – Мощностные затраты в агрегатах ДВС

 

 

Таблица 7 - Параметры тракторов ( выписка из технических характеристик )

Марка Трактора	Тяговый класс Рн, кН	Эксплуатационная масса mэ, кг	Нагрузка на крюке Ркр.мах, кН		Uпост	КФ Или L, м
			стерня	пахота
Колесные тракторы
КМЗ-012	2	715			32		4х2
КМЗ-020	4	1500	7	5	42,75		4х2
ДТ-20	6	1685	7,4	5,5	19,3		4х2
Т-25 (А)	6	1725	8,5	6,6	38		4х2
Т-16М	6	1595	10,4	7,86	23,6		4х2
Т-40	9	2750	14,95	13,34	21,41		4х2
Т-40А	9	2900	17	15	21,41		4х4
МТЗ-50	14	3150	15,6	14	18,16		4х2
МТЗ-52	14	3400	18,7	16,4	18,16		4х4
МТЗ-80	14	3300	15,6	14	18,16		4х2
МТЗ-82	14	3780	18,7	16,4	18,16		4х4
ЮМЗ-6М	14	3590	16,6	15	21		4х2
МТЗ-100	20	5000	24,5	20	18,16		4х2
Т-150К	30	8000	47,2	40,3	20,38		4х4
К-700	50	12000	72,87	62,4	17,52		4х4
К-701	50	13690	90	82	17,52		4х4
Гусеничные тракторы
Т-38М	20	4200	33,8	27,46	22,96		1,13
Т-54В	20	3820	36,88	27,46	12,07		1,21
Т-74	30	6275	46,9	40	15,88		1,62
ДТ-75М	30	6460	53,54	45,7	24,84		1,61
ДТ-75Б	30	7700	59	50,5	24,84		1,61
ДТ-75С	30	7980	64	54	17,5		1,78
Т-150	30	7660	58,84	50,4	20,38		1,80
Т-4	40	8410	70,9	57,86	22,48		2,40
Т-4А	40	9000	74	60	22,48		2,40
Т-100М	60	11700	98,9	81,8	30,3		2,37
Т-130	60	12540	106	86,7	30,3		2,86
Т-180	90	16100	145	-	31,6		2,31
ДЭТ-250	150	26770	260	-	25,4		3,2

Примечание: U_пост - постоянное передаточное число трансмиссии трактора (передаточное число заднего моста); КФ - колесная формула; L - длина опорной поверхности гусениц.

 

Таблица 8 - Параметры автомобилей(выписка из технических

характеристик)

Марка  автомобиля	Полная  масса ma, кг	km, %	КФ	kF, Н×с2/м2	Ф, об/ 100 м	Uпост	Qs, л/100 км
Легковые автомобили
ЗАЗ-968	1110	60	4х2	0,549	247	4,125	5,9
ЗАЗ-1102	1060	53	4х2	0,55	197,58	3,588	4,6/6,6 *
ВАЗ-2101	1355	52,6	4х2	0,559	257,5	4,3	8
ВАЗ-2103	1430	52,4	4х2	0,579	225,1	4,3	8
ВАЗ-21093	1340	52,9	4х2	0,48	221,3	4,13	5,9/8 *
Москвич-412	1385	53,6	4х2	0,579	228,1	4,22	8,8
Москвич-2141	1470	56	4х2	0,48	195,4	3,9	6,2/8,4 *
ИЖ-2125	1440	54,7	4х2	0,579	228,1	4,22	9
ГАЗ-24-10	1815	52,6	4х2	0,65	181,65	3,9	8
ГАЗ-24	1825	52,3	4х2	0,677	194	4,1	8
УАЗ-469Б	2065	58,1	4х2	1,141	219,5	5,125	12
УАЗ-469Б	2290	58,1	4х4	1,141	219,5	5,125	14
ГАЗ-69	2175	57	4х4	1,141	225,4	5,125	14
ГАЗ-13	2625	52	4х2	0,824	146,4	3,38	14
ЗИЛ-111Г	3130	50,3	4х2	0,834	147,3	3,54	19
ЗИЛ-114	3610	52,7	4х2	0,785	147,3	3,54	19
Грузовые автомобили
УАЗ-451ДМ	2450	57,9	4х2	0,857	219,5	5,125	12
УАЗ-452Д	2620	0,55	4х4	0,857	219,5	5,125	13
ГАЗ-52	5465	72,2	4х2	2,158	250,5	6,67	21
ГАЗ-66	5800	53	4х4	3,015	223	6,83	24
ГАЗ-53А	7400	75,5	4х2	2,462	251,7	6,83	24
ЗИЛ-130	9525	73	4х2	2,904	211,9	6,32	28
ЗИЛ-131	10185	69	6х6	2,904	234,7	7,339	40
МАЗ-500	14225	70,3	4х2	3,534	239,9	7,43	32
УРАЛ-377	15000	73,3	6х4	4,368	254,8	8,9	48
КамАЗ-5320	15025	72,5	6х4	3,629	199,1	9,94	35
КрАЗ-257	23355	80	6х4	4,509	254,8	8,21	36
БелАЗ-540	48000	67,5	4х2	4,96	345,1	16,15	100

 

     Примечание: k_m - доля полной массы, приходящейся на ведущие колеса заднего моста; КФ - колесная формула; kF - фактор обтекаемости; Ф - фактор оборотности; U_пост - постоянное передаточное число трансмиссии; Q_s - контрольный расход топлива (* - при скорости движения 90/120 км/ч).