Белорусский государственный университете транспорта
Кафедра "Локомотивы"
Курсовой проект по дисциплине "Тепловозные двигатели внутреннего сгорания"
На тему: "РАСЧЁТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОЗНОГО ДИЗЕЛЯ Д50М"
Гомель 2016
Исходные данные
(берутся по двигателю-образцу)
Fкр = 214 кН – расчетное значение силы тяги тепловоза;
Vкр = 10,3 км/ч – скорость тепловоза на расчетном участке;
Dц = 30 см, S = 31 см – диаметр цилиндра и ход поршня;
n = 800 об/мин – частота вращения коленчатого вала;
i = 14 – число цилиндров;
= 4 – тактность дизеля;
м = 0,92 – механический к.п.д. двигателя;
= 2,64 – коэффициент избытка воздуха;
b = 1,1 – коэффициент продувки;
= 15,6 – степень сжатия;
рz = 6,8 МПа – наибольшее давление сгорания;
д = 82,7 рад/с угловая скорость коленчатого вала дизеля;
= 0,02 коэффициент остаточных газов;
= 0,82 коэффициент эффективного выделения теплоты;
Мп = 68 кг, Мш = 69,5 кг масса поршня и шатуна.
Все данные по дизелю-образцу взяты из литературы [2-3].
Введение
Появление поршневых двигателей внутреннего сгорания во второй половине XIX в. было вызвано развитием промышленности, для которой требовался более совершенный двигатель, чем паровая машина, имевшая к. п. д. не более 0,14.
Двигатели внутреннего сгорания принадлежат к наиболее распространенному и многочисленному классу тепловых двигателей, т. е. таких двигателей, в которых тепловая энергия, выделяющихся при сгорании топлива, преобразуется в механическую энергию непосредственно внутри двигателя.
Двигатели внутреннего сгорания имеют различные конструкции. В данном курсовом проекте рассмотрен расчет дизеля типа 2Д70. Дизель типа 2Д70 – четырехтактный, Vобразный, с непосредственным впрыскиванием топлива, с газотурбинным наддувом. Сжатие воздуха осуществляется центробежным турбокомпрессором.
Поступательное движение через шатуны передается коленчатому валу, преобразуется во вращательное. Преобразование тепловой энергии в механическую сопровождается периодически (циклически) повторяющимися тактами:
– наполнение, в процессе которого происходит продувка и наполнение цилиндров свежим воздухом.
– сжатие, в процессе которого происходит сжатие воздуха и начало процесса горения топлива.
– расширение, в процессе которого происходит расширение газов и свободный выпуск.
– выпуск, в процессе которого происходит выпуск газов и продувка цилиндров.
В курсовом проекте уделено внимание расчету и выбору схемы воздухоснабжения дизеля, а также его основных параметров и определению сил действующих в кривошипно-шатунном механизме.
Содержание
Исходные данные 3
Введение 4
1 Расчет требуемой эффективности мощности и давления наддува дизеля 5
1.1 Определение требуемой эффективности мощности дизеля 5
1.2 Выбор схемы воздухоснабжения дизеля 7
2 Определение параметров рабочего процесса дизеля и построение индикаторной диаграммы 9
2.1 Процесс наполнения цилиндра 9
2.2 Процессы сжатия и горения 11
2.3 Процесс расширения 15
2.4 Расчетное среднее индикаторное давление 15
2.5 Эффективные показатели работы двигателя 18
2.6 Определение мощности агрегатов наддува 19
2.7 Построение индикаторной диаграммы 22
3 Определение сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме
дизеля 29
4 Расчет и построение векторной диаграммы сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала дизеля 38
5 Разработка узла дизеля. Шатун 40
6 Выполнение графической части проекта 41
Список использованных источников 42
ПРИЛОЖЕНИЕ А 43
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 5
