Тема курсовой работы: Расчет и проектирование тепловозного дизеля

СОДЕРЖАНИЕ



СОДЕРЖАНИЕ 3

ЗАДАНИЕ 4

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 5

ВВЕДЕНИЕ 6

1 РАСЧЕТ ТРЕБУЕМОЙ ЭФФЕКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

И ДАВЛЕНИЯ НАДДУВА ДИЗЕЛЯ 7

1.1 Определение значения давления наддува 7

1.2 Выбор схемы воздухоснабжения дизеля 9

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА

ДИЗЕЛЯ И ПОСТРОЕНИЕ ИНДИКАТОРНОЙ ДИАГРАММЫ 11

2.1 Расчет процесса наполнения цилиндра 11

2.2 Расчет процессов сжатия и горения 12

2.3 Расчет процесса расширения 15

2.4 Расчет расчетного среднего индикаторного давления 15

2.5 Расчет эффективных показателей работы двигателя 17

2.6 Определение мощности агрегатов наддува 18

2.7 Построение индикаторной диаграммы 20

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ В КРИВОШИПНО-

ШАТУННОМ МЕХАНИЗМЕ ДИЗЕЛЯ 23

4 РАЗРАБОТКА УЗЛА ДИЗЕЛЯ. ПОРШЕНЬ 27

Приложение А 28

ЛИТЕРАТУРА 30

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ



Для расчёта двигателя по заданным значениям, необходимо знать все параметры двигателя-образца, которые берутся из литературы [2],[3]:

DЦ = 0,26 м, S = 0,26 м – диаметр цилиндра и ход поршня;

n = 1000 об/мин – частота вращения коленчатого вала;

i = 8 – число цилиндров;

 = 4 – тактность дизеля;

м = 0,825 – механический к.п.д. двигателя;

 = 2,12 – коэффициент избытка воздуха ;

в = 1,15 – коэффициент продувки;

 = 0,308– отношение радиуса кривошипа к длине шатуна;

 = 12,5 – степень сжатия;

рz = 9,5 МПа – наибольшее давление сгорания;

д = 104,7 рад/с  угловая скорость коленчатого вала дизеля;

 = 0,03  коэффициент остаточных газов;

 = 0,75  коэффициент эффективного выделения теплоты;

n1=1,38 – средний показатель политропы сжатия;

n2=1,27 – средний показатель политропы расширения;

Мп = 39,5 кг, Мш = 69 кг  масса поршня и шатуна.



ВВЕДЕНИЕ





Создание надежного и экономичного дизеля представляет собой сложную проблему в конструкторско-технологическом и производ¬ственном аспектах, особенно в связи с ростом мощности двигателя на единицу объема и веса при одновременном повышении надеж¬ности, ресурса, экономичности и снижении трудоемкости его изго¬товления и обслуживания. Создание же однотипных двигателей с достаточно широким мощностным диапазоном выдвигает необхо¬димость высокой унификации моделей семейства этих двигателей.

Мощностной ряд четырехтактных дизелей типа Д49 (ЧН 26/26) включает восьми-, двенадцати-, шестнадцати- и двадцатицилиндровые модификации дизелей мощностью от 585 до 4410 кВт. Дизели этого ряда предназначены для применения на магистральных и маневровых тепловозах, передвижных электростанциях, на стационарных буровых и судовых установках. Мощностной ряд дизе¬лей типа Д49 позволяет заменить весьма многочисленные устарев¬шие модели однотипными дизелями с высокой степенью унифика¬ции и лучшими экономическими показателями. Требования к моторесурсу и экономичности определили выбор в качестве базовой модели четырехтактного дизеля. В основу создания мощностного ряда был положен принцип обеспечения всего диапазона мощностей ряда за счет изменения количества цилиндров и уровня форсирования V-образных дизелей, имеющих одинаковые диаметр и ход поршня. Все дизели типа Д49 имеют диаметр цилиндра и ход поршня равными 260 мм, угол развала между цилиндрами в V-образной модели 42°. Отношение хода поршня к диаметру цилиндра S/D = 26/26 = 1 позволило создать дизели с хорошими показателями по габаритным размерам и сравнительно малой удельной массой.

Наибольшее применение дизели типа Д49 получили на железнодорожном транспорте. Мощностной диапазон, обеспечиваемый восьми-, двенадцати-, шестнадцати- и двадцатицилиндровыми моделями тепловозных дизелей типа Д49, позволяет применять эти дизели для маневровых и магистральных тепловозов.

При создании и доводке дизелей типа Д49 были использованы лучшие конструктивные решения, проверенные в длительной эксплуатации на отдельных отечественных дизелях 11Д45 и Д100, а также учтен опыт зарубежных фирм в области дизелестроения.