На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


Курсовик Проект судового дизеля 12ЧСПН 18/20 (М401)

Информация:

Тип работы: Курсовик. Добавлен: 18.6.2013. Сдан: 2013. Страниц: 60. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Оглавление

Реферат 3
1. Тепловой расчет двигателя 4
1.1. Обоснование и выбор основных исходных данных для теплового расчета 4
1.2. Расчет процесса наполнения 7
1.3. Расчет процесса сжатия 8
1.4. Расчет процесса сгорания 10
1.5. Расчет процесса расширения 11
1.6. Индикаторные показатели двигателя 13
1.7. Эффективные показатели двигателя 14
1.8. Проверка основных размеров двигателя 15
1.9. Построение индикаторной диаграммы в координатах p-V 15
1.10. Параметры рабочего тела и агрегатов системы наддува 17
1.11. Внешний тепловой баланс двигателя 20
2. Динамический расчет двигателя 25
2.1. Определение величин поступательно движущихся и вращающихся масс в КШМ 25
2.2. Определение сил и моментов действующих в КШМ 26
2.3. Анализ уравновешенности двигателя 36
3. Расчет ДВС на прочность 39
3.1. Расчет коленчатого вала на прочность 39
3.2. Расчет на прочность деталей поршневой группы 51
3.3. Расчет на прочность шатунного болта 56
3.4. Расчет на прочность втулки цилиндра 57
4. Расчет основных систем двигателя 58
4.1. Расчет топливной системы 58
4.2. Расчет системы смазки 59
4.3. Расчет системы охлаждения 60
Список используемой литературы 61

Реферат

Курсовой проект содержит: 1 чертеж поперечного разреза двигателя на листе формата А1; 1 чертеж продольного разреза на листе формата А1, 2 листа с результатами динамического расчета формата А1; пояснительная записка содержит 61 лист; 5 рисунков; 13 таблиц; 5 источников.
Целью курсового проекта является разработка двигателя на базе дизеля 12ЧСПН 18/20 (М401) с лучшими удельными показателями.
Нереверсивные V-образные судовые дизельные двигатели типа 12ЧСН 18/20 с газотурбинным наддувом используют в качестве главных на скоростных судах «Заря», «Ракета» (проекты 340, 340Э, 340МЕ), «Восход» (проекты 352 и 03521) и теплоходах на подводных крыльях «Метеор» (проект 342Э).
Указанная цель достигается повышением давления наддувочного воздуха, совершенствованием рабочего цикла и перерасчетом основных деталей дизеля на прочность. Выполнен расчет основных систем двигателя, определены основные параметры газораспределительного механизма, разработаны чертежи продольного и поперечного разреза двигателя.


1. Тепловой расчет двигателя

Цель: на основе исходных данных определить:
- значения параметров состояния рабочего тела в характерных точках рабочего цикла;
- построить индикаторную диаграмму цикла;
- определить индикаторные и эффективные показатели двигателя;
- определить основные размеры двигателя;
- определить статьи внешнего теплового баланса.

1.1 Выбор и обоснование исходных данных

Основные технические параметры прототипа приведены в таблице 1.1.1.

Таблица 1.1.1.
Основные технические параметры прототипа
Эффективная мощность Ne, кВт 736
Частота вращения n, об/мин 1500
Диаметр цилиндра D, мм 180
Ход поршня S, мм 200
Давление наддува pk, Мпа 0,1695
Максимальное давление сгорания Pz, МПа 8,7
Среднее эффективное давление Pe, Мпа 0,931
Удельный эффективный расход топлива ge, г/(кВт*ч) 238
Степень сжатия 13,5
Отношение S/D 1,11

По прототипу для проектируемого двигателя принимаем диаметр цилиндра, ход поршня, число цилиндров, тип смесеобразования - объемный, камера сгорания - неразделенная. Основные технические параметры проектируемого двигателя приведены в таблице 1.1.2.

Таблица 1.1.2.
Основные технические параметры проектируемого двигателя
Мощность проектируемого двигателя Ne, кВт 800
Частота вращения проектируемого двигателя n, об/мин 1500
Диаметр цилиндра D, мм 180
Ход поршня S, мм 200
Число цилиндров i 12


Литраж проектируемого двигателя:



Среднее эффективное давление:



Средняя скорость поршня:



Требуемое давление наддува:

Прототип имеет эффективную мощность Ne = 736 кВт, среднее эффективное давление Pe = 0,931 МПа и давление наддува Pk = 0,1695 МПа. Эффективная мощность проектируемого двигателя выше, чем у прототипа Ne = 800 кВт, значит, среднее эффективное давление проектируемого двигателя будет выше и при расчете его значение составляет Pe = 1,048 МПа, увеличение Ne и Pe проектируемого двигателя возможно при увеличении давления наддува, следовательно, принимаем Pk проектируемого двигателя выше чем у прототипа, расчет проводим по эмпирической формуле:



Снижение температуры наддувочного воздуха в воздухоохладителе ?Tx и его сопротивление ?px

Учитывая конструкцию охладителей и пользуясь опытными данными предположим что снижение температуры составляет ?Tx = 60 ?С. Так как на каждые 6 цилиндров двигателя охлаждение воздуха обеспечивает один радиатор, сопротивление воздухоохладителей будет невысоким и составит ?px = 0,003 МПа.

Подогрев воздуха в цилиндре ?Tа

Так как в двигателе применяется наддув, уменьшается разница температур между воздухом и стенками цилиндра, следовательно подогрев воздуха уменьшается, так же ?Tа уменьшается вследствие высоких оборотов двигателя, так как время контакта воздуха со стенками цилиндра сокращается. Опираясь на опытные данные и выше сказанное можно принять ?Tа = 10 ?С.

Отношение Pk/Pp

В двигателе установлены два турбокомпрессора типа ТК-18, данную систему наддува можно считать достаточно эффективной. Пользуясь опытными данными и информацией о системе наддува принимаем отношение Pk/Pp = 1,25.

Температура остаточных газов Тг

Температура Тг возрастает при применении наддува и увеличении его степени, а так же при увеличении частоты вращения, так как отработавшие газы не успевают за короткий промежуток времени отдать тепло в систему охлаждения. Учитывая, что проектируемый двигатель высокооборотный n = 1500 об/мин и применение на нем наддува, принимаем Тг = 800 К.

Степень сжатия ?

Принимаем значение степени сжатия ближе в нижнему пределу ? = 14, так как на двигателе установлена система наддува и вследствие этого будет возрастать максимальное давление сгорания, что не желательно для деталей двигателя.

Коэффициент избытка воздуха ?

Что бы обеспечить хорошее сгорание топлива и уменьшить теплонапряженность деталей, принимаем значение ? = 1,9. При этом, учитывая опытные данные, тип и степень наддува проектируемого двигателя.

Степень повышения давления ? и максимальное давление сгорания pz

Учитывая давление наддува pk = 0,1782 МПа, и опытные данные для дизелей с pe > 1 МПа, принимаем значение Pz = 10 МПа и ? = 1,5 ближе к нижним пределам, так как высокие значения этих параметров неблагоприятно сказываются на надежности и моторесурсе двигателя.


Коэффициенты использования ? и выделения теплоты ?

Высокая частота вращения и применение наддува вызывают уменьшение коэффициентов ?z и ?b вследствие увеличения продолжительности догорания. Учитывая выше сказанное, принимаем ?z = 0,75 и ?b = 0,9.

Коэффициент полноты индикаторной диаграммы ?п

Учитывая быстроходность проектируемого двигателя принимаем нижнее значение ?п = 0,95.

Стандартные параметры для теплового расчета

Таблица 1.1.3.
Давление окружающей среды Po, Мпа 0,1
Температура окружающей среды То, К 288
Элементарный массовый средний состав дизельного топлива
С 0,87
Н 0,126
О 0,004
Низшая теплотворная способность дизельного топлива среднего состава Qн, кДж/кг 42500


1.2. Расчет процесса наполнения

Целью расчета процесса наполнения является определение параметров состояния рабочего тела в цилиндре в конце процесса наполнения ра и Та, а также определение параметров, характеризующих эффективность процесса газообмена.

Давление воздуха на выходе из компрессора:



Температура воздуха на выходе из компрессора:


Где:
nk = 1.8 - показатель политропы в надувочном компрессоре.


Температура воздуха после холодильника:



Температура воздуха в цилиндре в конце наполнения:



Давление заряда в конце наполнения:



Давление остаточных газов в цилиндре:



Коэффициент остаточных газов.



Температура заряда в цилиндре в конце наполнения:



Коэффициент наполнения:




1.3. Расчет процесса сжатия

Целью расчета процесса сжатия является определение параметров состояния рабочего тела в конце процесса сжатия - давления рс и температуры Тс.
Допущения:
Действительный процесс сжатия происходит по политропе с показателем n1, переменным на всем ходе поршня. В расчетах для упрощения показатель политропы n1 условно принимают как среднюю постоянную величину из условия равенства работы сжатия при истинном и условном его значениях.
С целью упрощения расчета теплоемкости, условно считают, что продукты сгорания представляют собой двухкомпонентную смесь, состоящую из «чистых» продуктов сгорания и избыточного воздуха, который не использовался при сгорании.

Средняя молярная изохорная теплоемкость для сухого воздуха



Для «чистых» продуктов сгорания



Показатель политропы сжатия n1



Уравнение решается методом последовательных приближений. Задаваясь любым значением n1 из указанных пределов его значений n1=1,37…1,42, добиваемся равенства левой и правой частей уравнения. Достаточная точность схождения ??0,001.
Задаемся n1=1,372.



Точность сходимости ?=0.0005. Принимаем n1 = 1,372.

Давление в конце сжатия:

.

Температура в конце сжатия:




1.4. Расчет процесса сгорания

Целью расчета процесса сгорания является определение его конечных параметров - максимальных значений давления сгорания pz и температуры сгорания Тz.
Процесс сгорания рассчитывают, исходя из сжигания 1 кг топлива.

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива:



Действительное количество воздуха, участвующее в сгорании:



Теоретический коэффициент молекулярного изменения:



Действительный коэффициент молекулярного изменения:



Доля топлива, сгоревшая к моменту точки z:



Коэффициент молекулярного изменения в точке z:



Средняя молярная изохорная теплоемкость продуктов сгорания в точке z:



Средняя молярная изохорная теплоемкость продуктов сгорания в точке b:



Температура сгорания:

Максимальная температура сгорания Tz определяется в результате решения уравнения сгорания.







Максимальное давление сгорания:



Степень предварительного расширения:




1.5. Расчет процесса расширения

Целью расчета процесса расширения является определение параметров состояния рабочего тела в цилиндре в конце расширения- температуры Тb и давления pb.

Степень последующего расширения:



Средний показатель политропы расширения n2 и температуру в конце расширения Тb определяем совместным решением их уравнений методом последовательных приближений


Задаемся n2=1.224







?=0,0002 - сходимость достигнута.
Принимаем n2 = 1,224, Тb = 1077 К.

Давление в конце расширения:



Проверка правильности выбора температуры остаточных газов:



Ошибка выбора составляет 1.759 %, что не превышает допустимого значения ошибки, которое составляет 5%.


1.6. Индикаторные показатели двигателя

К индикаторным показателям двигателя относятся среднее индикаторное давление pi, МПа, индикаторная мощность Ni, кВт, индикаторный удельный расход топлива gi, г/кВт?ч и индикаторный КПД ?i.
Индикаторные показатели являются внутренними показателями двигателя, характеризуют совершенство рабочего цикла в цилиндре и учитывают только тепловые потери в самом цилиндре.
Средним индикаторным давлением называется такое условное, постоянное по величине, избыточное давление в цилиндре, которое, действуя на поршень, совершает за один его ход от ВМТ к НМТ работу, равную индикаторной работе цикла.

Расчётное значение среднего индикаторного давления:







Действительное среднее индикаторное давление:



Индикаторная мощность:



Индикаторный КПД:



Индикаторный удельный расход топлива:


1.7. Эффективные показатели двигателя

К эффективным показателям двигателя относятся среднее эффективное давление pe, эффективная мощность Ne, эффективный КПД ?е и удельный эффективный расход топлива ge. Как и индикаторные показатели, первые два связаны с работой цикла и мощностью двига........

Список используемой литературы:

1.Теория двигателей внутреннего сгорания. Под ред. Дьяченко Н. Х., Л., «Машиностроение», 1974г.
2.Двигатели внутреннего сгорания: Конструирование и расчёт на прочность поршневых и комбинированных двигателей. Под ред. Орлина А. С., М.: «Машиностроение», 1984г.
3. Дизели. Справочник. Под ред. Ваншейдта В. А.,Л.: «Машиностроение» 1977г.
4. Теория рабочих процессов Поршневы и комбинированных двигателей. Под ред. Орлина А. С., М.: «Машиностроение», 1971г.
5. Справочник конструктора-машиностроителя. Том-1. Анурьев В.И. «Машиностроение», 1979г.
6. Тепловой расчет судового дизеля: методические указания/ сост. Мельников В.Ф. - Хабаровск: Изд-во Тихоокеанского государственного университета, 2009. - 92 с.
7. Динамический расчет судового дизеля: методические указания/ сост. Мельников В.Ф. - Хабаровск: Изд-во Тихоокеанского государственного университета, 2010. - 56 с.






Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.