 |
Коэффициент остаточных газов
|
|
|
|
.
3.2.3 Температура в конце процесса впуска, К
Коэффициент наполнения
Процесс сжатия
3.3.1 Давление в конце процесса сжатия, МПа
3.3.2 Температура в конце процесса сжатия, К
3.3.3 Средняя мольная изохорная теплоемкость свежего заряда, кДж/(кмоль×К)
где 
.
Процесс сгорания
3.4.1 Уравнение процесса сгорания в карбюраторном двигателе имеет вид:
,
где Hu’ - низшая теплота сгорания, для КБД - в кДж/кг, с учетом химической полноты сгорания при a < 1.
mд - действительный коэффициент молекулярного изменения свежей смеси:
.
mСvmz - средняя мольная изохорная теплоемкость продуктов сгорания в
точке z индикаторной диаграммы.
Степень повышения давления в КБД
3.4.3 Теоретическое давление в конце сгорания, МПа
3.4.4 Давление в действительном цикле в конце сгорания, МПа
Процесс расширения
3.5.1 Давление в конце процесса расширения, МПа
Для карбюраторных двигателей давление в конце расширения Рв=(0,35¸0,5)МПа.
3.5.2 Температура в конце расширения, К
Для карбюраторных двигателей Тв=(1200¸1500) К.
Индикаторные показатели цикла
3.6.1 Среднее индикаторное давление, МПа
Для карбюраторных двигателей рi = (0,8¸1,2) МПа.
Индикаторный КПД для двигателей, работающих на жидком нефтяном топливе
3.6.3 Удельный индикаторный расход жидкого топлива, г/(кВт×ч)
.
Эффективные показатели двигателя
3.7.1 Среднее давление механических потерь, МПа
где Ам и Вм - опытные коэффициенты
Ам = 0.039; Вм = 0.0132
Сп – средняя скорость поршня, м/с
|
|
|
.
3.7.2 Среднее эффективное давление, МПа
Механический КПД
.
Эффективный КПД
3.7.5 Удельный расход жидкого топлива, г/(кВт×ч)
.
3.7.6 Эффективная мощность, кВт
где t – коэффициент тактности для четырехтактных двигателей, t = 4;
i – число цилиндров, i = 4.
3.7.7 Крутящий момент, Н·м
3.7.8 Расход топлива, кг/ч
.
3.7.9 Литровая мощность двигателя, кВт/л
3.7.10 Средняя скорость поршня, м/с
Построение индикаторной диаграммы
3.8.1 Объем цилиндра, л
3.8.2 Объем камеры сжатия, л
3.8.3 Полный объем цилиндра, л
3.8.4 Промежуточные значения давлений определяем по формулам:
а) На линии сжатия:
б) На линии расширения:
где Vz = Vc – для карбюраторного двигателя.
Результаты расчета промежуточных значений заносим в таблицу 3.1.
Таблица 3.1. – Расчет промежуточных значений давлений для построения индикаторной диаграммы
| Va | Va / Vi | (Vс / Va)n1 | Pci | (Vс / Va)n2 | Ppi |
| 0.071 | 1 | 1 | 1.6 | 1 | 5.8 |
| 0.159 | 0.447 | 0.324 | 0.518 | 0.351 | 2.106 |
| 0.248 | 0.286 | 0.173 | 0.277 | 0.196 | 1.176 |
| 0.337 | 0.211 | 0.113 | 0.181 | 0.132 | 0.792 |
| 0.425 | 0.167 | 0.0816 | 0.131 | 0.0976 | 0.586 |
| 0.513 | 0.138 | 0.0625 | 0.1 | 0.0761 | 0.457 |
| 0.602 | 0.118 | 0.0502 | 0.0803 | 0.0621 | 0.373 |
Выбор масштабов
Масштаб объема mV = 0,005 л/мм.
Масштаб давления mp = 0,04 МПа/мм.
Построение диаграммы
По результатам таблицы 3.1 строим индикаторную диаграмму. Расчетную индикаторную диаграмму скругляем, так как в реальном двигателе за счет опережения зажигания рабочая смесь воспламеняется до прихода поршня в в.м.т. и повышает давление конца процесса сжатия; процесс видимого сгорания происходит при постоянно изменяющемся объеме; действительное давление конца процесса видимого сгорания рzд=4,936 МПа. Открытие впускного клапана до прихода поршня в н.м.т. снижает давление в конце расширения и имеет место процесс выпуска и наполнения цилиндра.
|
|
|
Положение точки с’ определяем в зависимости от начала подачи топлива.
Впускной клапан открывается за 12° до в.м.т.. Положение точки с’’ ориентировочно определяем по выражению:
Положение точки b’ определяется углом предварения выпуска. Выпускной
клапан открывается за 54° до н.м.т..
3.8.7 По индикаторной диаграмме для проверки теплового расчета определяется среднее индикаторное давление, МПа:
Определяем погрешность построения
что значительно меньше допустимой погрешности d = 3%.
Заключение
В результате произведенного расчета получены следующие результаты:
– мощность максимальная при частоте вращения коленчатого вала
3500 мин-1, кВт.............................................................................. 112,63
– крутящий момент при частоте вращения коленчатого вала
3500 мин-1,Н×м................................................................................ 307,45
– среднее индикаторное давление, 1,067 МПа
– удельный индикаторный расход топлива, 247,76 г/(кВт×ч)
– литровая мощность, 26,5 кВт/л
Таким образом, после произведенных расчетов получено увеличение
эффективной мощности разрабатываемого двигателя на 10 % от мощности прототипа. По результатам расчета построена индикаторная диаграмма.
|
|
|
