Материал: 352
б) для дизелей
Pb Pz / n2 .
4.Температура конца расширения, (К): а) для бензиновых двигателей:
Tb Tz / n2 1;
б) для дизелей:
Tb Tz / n2 1.
5.Проверка принятой ранее температуры остаточных газов (К):
Tr Tb /3 Pb . Pr
При расхождении между принятой величиной и полученной по этой формуле более чем на 10% тепловой расчет необходимо переделать.
Индикаторные параметры рабочего цикла
1. Среднее теоретическое индикаторное давление, (МПа): а) для бензиновых двигателей:
Pi |
Pc |
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
1 |
|
||||||
|
|
[ |
|
|
|
|
(1 |
|
|
|
|
) |
|
(1 |
|
)]; |
|
1 |
n |
2 |
1 |
|
n |
2 |
1 |
n 1 |
n 1 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
||||||
б) для дизелей:
Pi |
Pc |
|
[ |
|
|
(1 |
1 |
) ( 1) |
|
1 |
|
(1 |
1 |
)]. |
1 |
n2 1 |
|
n2 1 |
n1 |
1 |
n1 1 |
||||||||
2. Среднее индикаторное давление (МПа):
Pi Pi,
где – коэффициент полноты индикаторной диаграммы, которой для четырехтактных двигателей составляет : для бензинового двигателей
=0,94…0,97; для дизелей: = 0,92…0,95.
3. Индикаторный КПД: |
i |
|
Pi |
l0 |
|
. |
||
|
|
|
||||||
|
|
H |
u |
|
к |
|
||
|
|
|
|
|
V |
|||
4. Индикаторный удельный расход топлива (г/кВт. ч)
3600
gi Hu i .
16
Эффективные показатели двигатели
1. Среднее давление механических потерь приближенно можно определить (МПа) Pм А В п.ср,
где А и В – эмпирические коэффициенты, значения которых для различных двигателей приведены в табл. 4;
п.ср – средняя скорость поршня (м/с), предварительно прини-
маемая в соответствии с конструкцией и типом двигателя.
Среднее давление механических потерь Pм подсчитывается по приведенным формулам без учета качества применяемых масел, теплового состояния двигателя, качества поверхностей трения и наддува. Поэтому полученные значения Pм, прежде чем принимать в дальнейшие расчеты, необходимо критически оценить.
|
|
Таблица 4 |
|
Тип двигателя |
А |
|
В |
Бензиновый с числом цилиндров 6 и S/Д>1 |
0,049 |
|
0,0152 |
Бензиновый восьмицилиндровый с S/Д<1 |
0,039 |
|
0,0132 |
Бензиновый с числом цилиндров до 6 и S/Д<1 |
0,034 |
|
0,0113 |
Четырехтактный дизель с неразделенными камерами |
0,089 |
|
0,0118 |
Предкамерный дизель |
0,103 |
|
0,0153 |
Вихрекамерный дизель |
0,089 |
|
0,0135 |
2. Среднее эффективное давление (МПа):
Pе Pi Pм,
3. Механический КПД: м Pе .
Pi
4.Эффективный КПД: е м * i.
5.Эффективный удельный расход топлива (г/кВт.ч):
3600 ge Hu е .
6. Часовой расход топлива (кг/ч)
GТ gе Nе 10 3
17
Основные размеры цилиндра и двигателя
1. Литраж двигателя (дм3):
Vл 30 Nе .
Pе n
2. Рабочий объем цилиндра (дм3):
Vh Vл . i
3. Диаметр цилиндра и ход поршня (мм):
D 100*3 |
4 Vh |
; S |
S |
D. |
|
||||
S / D |
|
|||
|
|
D |
||
Полученные значения S и D следует округлять до значений, предусмотренных ГОСТом. По окончательно принятым значениям S и D определяют основные параметры и показатели двигателя
F |
D2 |
; V |
|
|
D2 S i |
; |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
n |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
4 106 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Nе |
|
Pе n Vл |
; Mе |
|
3 104 |
|
Nе |
; |
|
||||||||||||
|
|
30 |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|||
G N |
|
g |
|
10 3; |
|
|
|
|
S n |
. |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Т |
|
|
|
е |
|
е |
|
|
|
|
|
п.ср. |
|
|
3 104 |
||||||
При расхождении более 5% между ранее принятой величинойп.ср. и полученной, необходимо пересчитать эффективные параметры двигателя.
Построение индикаторной диаграммы бензинового двигателя
1. При построении индикаторной диаграммы ее масштабы рекомендуется выбирать с таким расчетом, чтобы получить высоту диаграммы, равную 1,2…1,7 ее основания (см. рис. 1). Для этого на оси абсцисс откладывается отрезок АВ, соответствующий рабочему объему цилиндра, а по величине равный ходу поршня (или удвоенному ходу поршня при малых размерах цилиндра). Отрезок ОА, соответствующий объему камеры сгорания, мм:
ОА АВ .
1
Масштаб давлений (МПа/мм) рекомендуется выбрать: mp=0,02; 0,025; 0,04; 0,05;0,07…0,10.
18
2.По данным теплового расчета на диаграмме откладываются в выбранном масштабе величины давлений в характерных точках aczbr.
3.Политропы сжатия и расширения строятся аналитическим или графическим методом.
При аналитическом методе вычисления ряда точек политроп для промежуточных объемов Px (МПа), расположенных между Vс и Va ,
производятся по уравнению политропы PV n const:
|
|
Va |
n1 |
|
|
|
|
|
|
|
– для политропы сжатия: Px Pa |
|
|
; |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Vx |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
n2 |
|
|
Va |
n2 |
|
|
|
|
|
Vb |
|
Pb |
|
|
||
|
|
|
|
|
||||||
– для политропы расширения:Px Pb |
|
|
|
|
. |
|||||
|
|
|
Vx |
|
Vx |
|||||
При графическом методе по наиболее распространенному способу Брауэра построение политроп производится следующим образом:
а) из начала координат проводится луч ОС под произвольным углом α к оси абсцисс. Для получения достаточного количества промежуточных точек на политропах рекомендуется брать α=15°;
б) из начала координат проводятся лучи ОД и ОЕ под определенными углами β1 и β2 к оси ординат. Углы определяются из соотношений:
tg 1 tg n1 |
1; |
tg |
2 |
1 tg n |
2 |
1; |
1 |
|
|
|
|
|
в) политропа сжатия строится с помощью лучей ОС и ОД. Из точки С проводится горизонталь до пересечения с осью ординат, из точки пересечения – линия под углом 450 к вертикали до пересечения с лучом ОД, а из этой точки – вторая горизонтальная линия, параллельная оси абсцисс. Затем из точки С проводится вертикальная линия до пересечения с лучом ОС, из точки пересечения под углом 450 к вертикали – линия до пересечения с осью абсцисс, а из этой точки – вторая вертикальная линия, параллельная оси ординат, до пересечения со второй горизонтальной линией. Точка пересечения этих линий будет промежуточной точкой 1 политропы сжатия. Точка 2 находится аналогичным путем при выборе точки 1 за начало построения;
г) политропа расширения строится с помощью лучей ОС и ОЕ аналогично построению политропы сжатия.
19
Рис.1. Построение индикаторной диаграммы методом Брауэра
20