Определение параметров дизеля K6S310DR в условиях эксплуатации

Содержание

Стр.

1. Задание………………………………………………………………………1

2. Тепловой расчет…………………………………………………………….2

3. Динамический расчет……………………………………………………...11

4. Расчет коленчатого вала…………………………………………………...20

5. Расчет шатуна и шатунных болтов……………………………………….26

6. Расчет поршня……………………………………………………………...31

7. Расчет поршневого пальца………………………………………………...32

8. Заключение…………………………………………………………………33

       Список использованной литературы………………………………………..34

1.1 Параметры режима работы дизеля.

- условия окружающей атмосферы:

·  давление – 738 мм. рт. ст.,

·  температура – 20 ⁰С,

·  относительная влажность – 60 %;

- частота вращения – 750 об/мин.,

- температура надувочного воздуха – 40 ⁰С.,

- диаметр распыливающих отверстий форсунки – 0, 42 мм.,

- число распыливающих отверстий форсунки – 8.

Параметры заданного режима по отдельным цилиндрам приведены в табл. 1

     Таблица 1  Параметры по цилиндрам:

где:  b_Ц – доля цикловой подачи от номинального значения,

        р_С - отклонение максимального давления сжатия от номинального  значения,

       -  угол опережения подачи топлива по форсунке.

1.2  Применяемое топливо - дизельное, средний состав, цетановое число = 40

1.3   Особые указания:

Построить параллелограммы разложения сил в кривошипно-шатунном механизме при углах поворота: -25 и 115 градусов п.к.в.

    2 Тепловой расчет

Тепловой расчет (расчет рабочего процесса) дизеля выполняется на компьютере. Предварительно делается тепловой расчет для номинального режима при условии исправного и отрегулированного дизеля. Это необходимо, чтобы определить некоторые параметры, которые будут использованы при заданных отклонениях отдельных цилиндров от нормы (среднее индикаторное давления, угол задержки воспламенения и т.п.).

Паспортные данные дизеля:

- номинальная мощность – 993 кВт,

- частота вращения – 750 об/мин.,

- номинальная степень сжатия – 13 ,

- диаметр цилиндра – 310 мм.,

- ход поршня – 360 мм.,

- длина шатуна 690 мм.,

- удельный эффективный расход топлива – 220 г/кВт ч.,

- число цилиндров – 8

- давление надувочного воздуха – 0,6 кгс/см².,

- температура надувочного воздуха – 40 ⁰С,

- φ_zd = 70   Md = 0,55

- φ_zk = 12    Mk = 2,0

- K_кин = 0,15

- действительный угол опережения подачи топлива – ( - 17 ),

- угол закрытия всасывающего клапана до ВМТ процесса сжатия – ( -135),

- угол открытия выпускного клапана после ВМТ процесса сжатия – 145,

- плотность топлива при 20 ⁰С, 840 кг/м³,

- ЦЧ – 40,

- содержание элементов в топливе, кг:

С = 0,870   Н = 0,126  О = 0,004  S = 0,00.

Параметры принятые в тепловом расчете:

- атмосферное давление – 98,43 кПа,

- температура атмосферного воздуха – 293 К,

- кинематическая вязкость топлива – 0,00000400 м²/с,

- коэффициент поверхностного напряжения топлива – 0,02740 Н/м.,

- номинальная степень сжатия 13,

- температура остаточных газов – 800 К,

- температура стенок цилиндра – 424.3 К,

- подогрев заряда от стенок Цилиндра – 8 К,

- ср. давление впрыска топлива – 40 МПа.,

- Q_н = 42426 кДж/кг,

- давление наддува – 157,3 кПа,

- температура надувочного воздуха – 313,1 К,

- коэффициент остаточных газов - 0,028,

- φ_zk = 12,00    Mk = 2,00

- угол впрыска топлива – 39,3 градусов П.К.В.,

- средний объемный диаметр капель топлива в цилиндре – 25,2мкм.

Таблица 2

 Результаты теплового расчета сведены в таблицы 3 и 4, где представлены давления и скорости выделения теплоты при сгорании впрыснутого в цилиндр топлива в зависимости от угла поворота коленчатого вала. Последние только для одного цилиндра, в данном случае – для 3-го как наиболее нагруженного. Отметим, что компьютерная программа теплового расчета выдает скорость выделения теплоты, исходя из безразмерной характеристики тепловыделения. Эти значения необходимо пересчитать в естественные единицы скорости, т.е. в кДж/град п.к.в. Для этого необходимы: низшая теплота сгорания топлива и его количества,  впрыснутое  в цилиндр за один раз (цикловая подача). Обе эти величины компьютер выдает, и в табл.3 представлены уже пересчитанные значения скорости. Количество точек в этой таблице сокращено против того, что выдает компьютер; оставлены только те точки, которые достаточны для построения графика на рис.1.

Количество топлива поданного за один цикл в 3-ем цилиндре:

Формула для перевода скорости сгорания в скорости выделения теплоты: