Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы

Министерство Образования Республики Беларусь

Учреждение Образования «Светлогорский государственный индустриальный колледж»

Специальность 2- 37 03 31

Группа CЭРФ- 23- 12

Курсовой проект

По дисциплине: «Судовые энергетические установки»

Тема: «Расчет двигателя внутреннего сгорания»

Разработал: Костичук В.А.

Принял руководитель проекта: Игнатенко М. В.

С отметкой

Светлогорск, 2015

Введение

Современное развитие транспортного флота характеризуется созданием высокопроизводительных грузовых, буксирных и пассажирских судов; повышением их мощности и скорости хода; оборудованием высокоэффективными и экономичными механизмами, устройствами, системами, средствами автоматизации и механизации.

В связи с этим судовые энергетические установки, затраты на которые составляют около 35% общей строительной стоимости судов, оказывают большое влияние на технико-экологические показатели флота. Большое значение в повышении эффективности работы речного транспорта имеет техническая эксплуатация флота; на неё приходится около 50% расходов.

Судовая энергетическая установка состоит из комплекса оборудования (тепловых двигателей, механизмов, аппаратов, магистралей, систем), предназначенного для преобразования энергии топлива в механическую, электрическую и тепловую энергию и транспортировки её к потребителям.

Дизельные энергетические установки получили широкое распространение на судах различного назначения вследствие ряда положительных особенностей: возможности создания большого диапазона агрегатных мощностей на базе стандартных типоразмеров цилиндров; доступности использования различных типов передач; сравнительно высокой экономичности.

Цель данного курсового проекта состоит в фактических показаниях двигателя и сравнения их с расчётными данными.

Исходные данные

Исходные данные и основные параметры для теплового расчёта

1. Мощность 368 кВт

2. Число оборотов 350 об/мин

3. Число цилиндров 6

4. Степень сжатия E=12-17

Принимаю E=13

5. Значение средних показателей политропы:

Сжатие Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

Принимаю Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru =1,37

Расширение Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

Принимаю Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru 5

6. Степень повышения давления Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

Принимаю λ=1,8

7. Коэффициент избытка воздуха Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

Принимаю Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru ,1

8. Отношение хода поршня к диаметру цилиндра S/D=0,8-1,85

9. Механический КПД двигателя Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

Принимаю Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

Раздел 1. Тепловой расчёт

1.Расчёт параметров процесса наполнения:

а. Давление атмосферного воздуха

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

б. Температура окружающего воздуха

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

в. Давление в цилиндре в конце наполнения

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

г. Давление выпускных газов

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

д. Подогрев воздуха от стенок цилиндров

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

е. Температура воздуха с учётом подогрева от стенок цилиндра

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

ж. Коэффициент остаточных газов

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

з. Температура остаточных газов Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

и. Определяем температуру воздуха в конце наполнения

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

2. Расчёт параметров процесса сжатия

а. Определяем давление в конце сжатия

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

б. Определяем температуру в конце сжатия

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

в. Определяем температуру в конце сгорания

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

Принимаю: Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

г. Определяем максимальное давление цикла

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

д. Определяем степень предварительного расширения

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

е. Определяем степень последующего расширения

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

3. Расчёт параметров процесса расширения

а. Определяем температуру газа в конце расширения

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

б. Определяем давление газов в конце расширения

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

4. Определяем эффективные показатели работы двигателя

а. Определяем среднее индикаторное давление теоретического цикла

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

Определяем среднее индикаторное давление с учётом поправки на полноту диаграммы

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

Где Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

б. Определяем среднее эффективное давление

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

в. Определяем удельный индикаторный расход топлива

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

г. Определяем индикаторный КПД

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

д. Определяем удельный эффективный расход

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

е. Определяем эффективный КПД

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

ж. Определяем диаметр цилиндра

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

Где, Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru - эффективная мощность двигателя (Вт)

i-число рабочих ходов во всех цилиндрах двигателя за 1 оборот коленчатого вала

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

Где, k-коэффициент тактности для всех 4х=0,5

z-число цилиндров

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru -средняя скорость хода поршня 6-13 м/с

Принимаю Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru =8

з. Определяем ход поршня

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

Где, n-число оборотов

и. Проверяем отношение S/D

S/D=0,8-1,85

Принимаю S/D=0,69/0,24=2,87

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы

По результатам теплового расчёта строится теоретическая диаграмма. Для её построения необходимо выбрать масштаб для осей давления и объём.

а.) Выбираем масштаб для оси объёмов

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru

б.) Выбираем масштаб для оси давления

1Мпа=30мм=К0

в.) Определяем объём камеры сжатия в масштабе по формуле:

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

Где, E-степень сжатия

г. Определяем объём конца сгорания в масштабе

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

Где, р-степень предварительного расширения

д. Определяем рабочий объём в масштабе

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

е. Переводим величины давлений в характерных точках цикла, в отрезки, путём умножения их на масштаб для давлений

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

ж. Отложим в масштабе базу диаграммы и проведём линию пуска и выпуска. Разделим объём Va на десять равных частей и вычислим промежуточные значения давления для каждой части объёма линии сжатия и расширения.

После вычислений наносим на диаграмму характерные точки. Затем наносим на диаграмму характерные точки. Затем наносим промежуточные точки линии сжатия и расширения. Полученные точки соединяем плавными линиями.

з. Определяем ординаты точек линии сжатия

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

и. Определяем ординаты точек линии процесса расширения

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

Раздел 2. Порядок построения индикаторной диаграммы - student2.ru мм

Наши рекомендации