Индикаторные параметры рабочего цикла
Теоретическое среднее индикаторное давление:
Среднее индикаторное давление:
,
где φи – коэффициент полноты диаграммы, φи = 0,94÷0,97
МПа
Индикаторный КПД и индикаторный удельный расход топлива:
г/(кВт·ч)
Эффективные показатели двигателя
Среднее
давление механических потерь для
бензиновых двигателей с числом цилиндров
до шести и отношением
:
S – ход поршня, S = 66 мм.
Средняя скорость поршня:
=66*5600/(104*3)=12,32
м/с
= 0.049+0,0152*12,32= 0,2363 МПа
Среднее эффективное давление и механический КПД:
МПа
Эффективный КПД и эффективный удельный расход:
г/(кВт·ч)
Таблица 6
Параметры |
Индикаторные и эффективные параметры двигателя |
||||||||
n |
850 |
1500 |
2500 |
3400 |
4000 |
4500 |
5600 |
6000 |
|
pi' |
1,0352 |
1,1916 |
1,2672 |
1,2630 |
1,2479 |
1,2103 |
1,1126 |
1,0601 |
|
pi |
0,9835 |
1,1320 |
1,2038 |
1,1999 |
1,1855 |
1,1498 |
1,0570 |
1,0071 |
|
ηi |
0,2801 |
0,3378 |
0,3642 |
0,3583 |
0,3567 |
0,3450 |
0,3309 |
0,3184 |
|
gi |
293 |
243 |
225 |
229 |
230 |
238 |
248 |
257 |
|
Vп.ср |
2,27 |
4,00 |
6,67 |
9,07 |
10,67 |
12,00 |
14,93 |
16,00 |
|
PM |
0,0835 |
0,1098 |
0,1503 |
0,1868 |
0,2111 |
0,2314 |
0,2760 |
0,2922 |
|
Pe |
0,9000 |
1,0222 |
1,0535 |
1,0131 |
0,9743 |
0,9184 |
0,7810 |
0,7149 |
|
ηM |
0,9151 |
0,9030 |
0,8751 |
0,8443 |
0,8219 |
0,7987 |
0,7389 |
0,7098 |
|
ηe |
0,2564 |
0,3050 |
0,3187 |
0,3025 |
0,2932 |
0,2756 |
0,2445 |
0,2260 |
|
ge |
320 |
269 |
257 |
271 |
280 |
297 |
335 |
363 |
|
Основные параметры цилиндра и двигателя:
Литраж двигателя:
л
Рабочий объём одного цилиндра:
л
Диаметр цилиндра:
мм
Окончательно
принимаем
мм
и
мм
Основные параметры и показатели двигателя:
площадь поршня:
см2
литраж двигателя:
л
Эффективная мощность двигателя:
кВт
литровая мощность двигателя:
кВт/л
Эффективный крутящий момент:
Н·м
часовой расход топлива:
кг/ч
Таблица 7
Параметры |
Основные параметры и показатели двигателя |
|||||||
n |
850 |
1500 |
2500 |
3400 |
4000 |
4500 |
5600 |
6000 |
Fп, см2 |
45,34 |
|||||||
Vл, л |
1,45 |
|||||||
Nл, кВт/л |
36,45 |
|||||||
Nе, кВт |
9,24 |
18,53 |
31,82 |
41,62 |
47,09 |
49,94 |
52,85 |
51,83 |
Ме, Н·м |
103,9 |
118,0 |
121,6 |
117,0 |
112,5 |
106,0 |
90,2 |
82,5 |
GT, кг/ч |
2,955 |
4,978 |
8,183 |
11,274 |
13,163 |
14,850 |
17,714 |
18,794 |
Построение индикаторных диаграмм
Индикаторная диаграмма карбюраторного двигателя построена для номинального режима работы двигателя построена для номинального режима работы двигателя, т.е. при Ne=63,5 кВт и n=5600 мин-1, аналитическим методом.
Масштабы диаграммы: масштаб хода поршня МS = 1мм в мм; масштаб давлений Мp = 0,05МПа в мм.
Величины, соответствующие рабочему объёму цилиндра и объёму камеры сгорания:
мм
мм
Максимальная высота диаграммы (точка z):
мм
Ординаты характерных точек:
мм;
мм
мм;
мм
мм
Построение политроп сжатия и расширения:
1). политропа сжатия:
,
где
мм
мм,
n1=1,377
2). политропа расширения:
мм,
n2=1,2391.
Теоретическое среднее индикаторное давление:
,
где F1 – площадь диаграммы aczba, F1 = 1725мм2
Мпа
Результаты расчёта точек политроп приведены в таблице ниже.
Таблица 8
№ точек |
ОХ, мм |
ОВ/ОХ |
Политропа сжатия |
Политропа расширения |
||||
(ОВ/ОХ)1,377 |
px/Mp, мм |
px, мПа |
(ОВ/ОХ)1,251 |
px/Mp, мм |
px, мПа |
|||
1 |
10,7 |
8,5 |
19,05 |
32,4 |
1,62 |
14,54 |
129,4 |
6,47 |
(точка с) |
(точка z) |
|||||||
2 |
11,3 |
8 |
17,52 |
29,8 |
1,49 |
13,48 |
120,0 |
6,00 |
3 |
13,0 |
7 |
14,58 |
24,8 |
1,24 |
11,41 |
101,5 |
5,08 |
4 |
18,1 |
5 |
9,172 |
15,6 |
0,78 |
7,489 |
66,7 |
3,33 |
5 |
22,7 |
4 |
6,746 |
11,5 |
0,57 |
5,665 |
50,4 |
2,52 |
6 |
30,2 |
3 |
4,539 |
7,7 |
0,39 |
3,953 |
35,2 |
1,76 |
7 |
45,4 |
2 |
2,597 |
4,4 |
0,22 |
2,380 |
21,2 |
1,06 |
8 |
60,5 |
1,5 |
1,748 |
3,0 |
0,15 |
1,661 |
14,8 |
0,74 |
9 |
90,7 |
1 |
1 |
1,7 |
0,085 |
1 |
8,9 |
0,45 |
(точка а) |
(точка b) |
|||||||
Фазы газораспределения двигателя:
Открытие впускного клапана (точка r`): 18 до ВМТ
Закрытие впускного клапана (точка а`): 60 после ВМТ
Открытие выпускного клапана (точка b`): 55 до НМТ
Закрытие выпускного клапана (точка а``): 25 до ВМТ
Угол опережения зажигания (точка с`): 35 до ВМТ
В
соответствии с фазами газораспределения
и углом опережения зажигания определяем
положение точек
по формуле для перемещения поршня:
АХ=(1-cosφ)+ λ/4·(1-cos2φ), (λ-отношение радиуса кривошипа к длине шатуна(предварительно принимаем λ=0,285)).
Расчёты ординат точек сведены в таблицу 9.
Таблица 9
Обозначение точек |
Положение точек |
φº |
(1-cosφ)+λ/4·(1-cos2φ) |
Расстояние точек от в.м.т. (АХ), мм |
r' |
18º до в.м.т. |
18 |
0,0655 |
2,6 |
a' |
25º после в.м.т. |
25 |
0,1223 |
4,9 |
a'' |
60º после н.м.т |
120 |
1,6069 |
64,3 |
c' |
35º до в.м.т. |
35 |
0,2313 |
9,3 |
F |
30º до в.м.т. |
30 |
0,1697 |
6,8 |
b' |
55º до н.м.т. |
125 |
1,6667 |
66,7 |
Положение точки с'' определяется из выражения:
МПа
мм
Действительное давление сгорания:
МПа
мм
Нарастание давления от точки с'' до zД составляет 5,4784 – 2,023 = 3,4554 МПа или
3,4554/12 = 0,3 МПа/град п.к.в., где 12º - положение точки zД по горизонтали (для упрощения можно принять, что действительное максимальное сгорание рzД достигается через 10º после в.м.т., т.е. при повороте КВ на 370º).