Реферат: Двигатели внутреннего сгорания и базовые тягачи

RiAAAAAElFTkSuQmCC"> – КПД конических шестерен, равный ;

– КПД планетарной передачи, определяемый из выражения

, (7)

где – КПД пары шестерен с внутренним зацеплением, принимаемый равным 0.99;

– КПД пары шестерен с наружным зацеплением, принимаемый равным 0.985.

КПД движителя для гусеничного тягача принимается .

Вычисленное значение мощности по формуле (4) округляется до целого числа

Из технической характеристики отечественных двигателей выбираем двигатель ЯМЗ-240 со следующими техническими данными:

Марка двигателя	Номинальная Мощность, кВт	Частота вращения коленчатого вала, об/мин	Степень сжатия
ЯМЗ-240	264.8	2100	16.5
Рабочий объем цилиндров, дм3	Максимальный крутящий момент, Нм	Число цилиндров	Удельный расход топлива, г/кВтч
22.29	1834	12	238

Частота вращения коленчатого вала двигателя, соответствующая номинальной мощности, у современных дизелей изменяется в пределах 1600-2500об/мин при тенденции к росту. Из указанного диапазона назначается частота вращения коленчатого вала и определяется номинальный момент по формуле

, (8)

где – частота вращения коленчатого вала, .

Определение динамического радиуса колес

Динамическим радиусом называют расстояние от оси движущегося колеса до горизонтальной составляющей равнодействующей реакций грунта. Для гусеничного движителя динамический радиус определяется по формуле

, (9)

где – шаг звена гусеничной ленты, ;

– число звеньев, укладываемых ведущей звездочкой за один оборот, .

Определение передаточных чисел трансмиссии

Общее передаточное число трансмиссии на первой передаче определяется по заданному номинальному тяговому усилию

, (10)

Передаточное усилие трансмиссии на высшей (транспортной) передаче определяется из условия обеспечения движения тягача с максимальной скоростью

(11)

Для гусеничных движителей с упругой подвеской рекомендуется выбирать максимальную скорость в диапазоне 4-5.5м/с.

Передаточные числа промежуточных передач определяются по закону геометрической прогрессии

, (12)

где – индекс, соответствующий порядковому номеру передач;

– знаменатель геометрической прогрессии. Для основных рабочих передач рекомендуется принимать .

Для транспортных передач знаменатель геометрической прогрессии определяется по формуле

, (13)

где – общее число передач, ;

– число рабочих передач, ;

– передаточное число высшей рабочей передачи, ;

– передаточное число высшей транспортной передачи,

Построение регуляторной характеристики двигателя

Регуляторной называют скоростную характеристику дизеля при наличии всережимного регулятора. Регуляторную характеристику обычно называют экспериментальным путем, снимая с дизеля на тормозном стенде. Однако ее можно построить и аналитически.

Ветвь характеристики в интервале частот вращения коленчатого вала от до определяется работой регулятора. Закон изменения крутящего момента на этом участке можно представить в виде уравнения прямой линии

, (14)

где – значения эффективного крутящего момента и частоты вращения коленчатого вала в диапазоне от .

Частота вращения определяется степенью неравномерности регулятора

(15)

Степень неравномерности регулятора рекомендуется выбирать в интервале .

Мощность двигателя в интервале от до пропорциональна крутящему моменту

(16)

Часовой расход топлива при работе двигателя с регулятором можно приближенно выразить нелинейной функцией мощности

, (17)

где – часовой расход топлива при номинальной мощности;

– коэффициент пропорциональности, для современных дизелей .

Часовой расход топлива при номинальной мощности определяется по следующей зависимости

, (18)

где – удельный эффективный расход топлива при номинальной мощности, принимается по двигателю прототипа,

Регуляторную ветвь характеристики удельного эффективного расхода топлива можно построить, вычислив значения по формуле

, (19)

Безрегуляторные ветви характеристики можно построить, используя следующие зависимости

, (20)

, (21)

, (22)

, (23)

где – степень изменения удельного расхода топлива на безрегуляторной ветви характеристики, для современных дизелей . Величины коэффициентов и для дизелей неразделенной камерой сгорания равны: и .

Построение тяговой характеристики

Тяговая характеристика тягача представляет собой графическое выражение реальных выходных тяговых параметров тягача, определяемых результатами совместной работы колесного и гусеничного движителя, трансмиссии и двигателя.

Тяговую характеристику строят применительно к установившимся режимам работы тягача и при движении его по горизонтальному участку. Тяговую характеристику можно построить путем использования данных испытаний тягача и расчетным путем. В первом случае ее называют экспериментальной, во втором – теоретической тяговой характеристикой.

Более удобно строить тяговую характеристику в четырех квадрантах координатной плоскости. Для этого на листе миллиметровой бумаги формата А3 наносят систему координат, предусмотрев первый квадрант несколько больше остальных. В третьем квадранте размещают регуляторную характеристику двигателя, построенную в функции от крутящего момента двигателя. В четвертом квадранте по горизонтали наносят шкалу силы тяги на крюке и из полюса, смещенного влево от начала координат на величину , строят лучевую диаграмму касательных сил тяги

(24)

откладывая на шкале значения сил тяги на крюке

(25)

(26)

(27)

Во втором квадранте по вертикали наносят шкалу скорости и строят лучевую диаграмму теоретических скоростей

(28)

В первом квадранте по вертикали наносят шкалу буксования и строят кривую буксования, используя приближенные зависимости. Для гусеничных тягачей

(29)

Затем в первом квадранте строят кривые действительных скоростей, используя для расчетов соответствующие значения из кривой буксования

(30)

Далее строят в первом квадранте кривые тяговой мощности для всех передач

(31)

Показатели, полученные при расчете курсовой работы

Таблица 1

Тип ходового оборудования	Тип рабочего оборудования	Марка тягача	, т	, т	, т	, м
Гусеничное	Бульдозерное	Т-180	30.125	24.1	6.025	0.23	0.94	0.95

Таблица 2

Тип камеры сгорания	,	,	,	, кВт						,
Неразде- ленная камера сгорания	1050	2100	2275	264,8	0,08	0,7	1,05	1,16	0,18	238

Таблица 3

Число передач	Число рабочих передач	Число транс- портных передач
7	5	2	38,09	1,058	29,87	23,43	18,38	14,42	8,53	5,05

Таблица 4

					,	,
1,3	1	0,13	0,9	0,93	4	12.6

Заключение

На сегодняшний день развитие двигателей дорожных машин направлено на обеспечение роста производительности машины, на которой этот двигатель установлен; сокращение энергозатрат на их выполнение; уменьшение затрат труда на изготовление, техническое обслуживание и ремонт двигателя, снижение расхода металла, эксплуатационных материалов; облегчение условий труда персонала и управления двигателем; улучшение экологических характеристик. Достижение более совершенных показателей возможно на основе применения прогрессивных конструктивных схем, рабочих процессов, конструкций систем узлов и деталей.

Список литературы

1. Двигатели внутреннего сгорания и базовые тягачи: Метод. указ. – Чита: ЧитГТУ, 1998. – 31с.

2. Двигатели внутреннего сгорания: Учеб. для вузов по спец. «Строительные и дорожные машины и оборудование»/ Хачиян А.С., Морозов К.А., Луканин В.Н. и др.; Под ред. В.Н. Луканина. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1985. – 311 с., ил.