- •2.1 Тепловой расчёт двигателя
- •2.1.1.1 Условия окружающей среды, принимаем стандартные условия в соответствии с гост 10448-80:
- •2.1.1.4. Температура воздуха за компрессором определяется по уравнению:
- •2.1.1.5. Коэффициент тепловой эффективности воздухоохладителя
- •2.1.1.6. Коэффициент потери давления во впускных органах ka.
- •2.1.1.10. Коэффициент остаточных газов.
- •2.1.1.14. Максимальное давление цикла рz.
- •2.1.1.17. Элементарный состав топлива и теплота сгорания.
- •2.1.2 Расчет рабочих процессов в цилиндре двигателя.
- •2.1.2.1. Расчет процесса наполнения.
- •2.1.2.2.Расчет процесса сжатия.
- •2.1.2.3 Расчет процесса сгорания.
- •И решим его методом последовательных приближений.
- •2.1.2.4 Расчет процесса расширения.
- •2.4. Расчет индикаторных и эффективных показателей дизеля
- •2.2 Расчёт системы наддува.
- •2.2.1Исходные данные для расчета системы наддува:
- •2.2.2Расчет производительности и мощности компрессора.
- •2.2.3 Расчет мощности турбины.
- •2.3 Расчёт сил действующих в кривошипно-шатунном механизме двигателя
- •2.3.1. Расчет силы инерции поступательно движущихся частей.
- •Массу поступатеьно движущейся части шатуна находим как
- •2.3.2. Силы инерции вращательно движущихся частей.
- •Из технической документации масса шатунной шейки (Мм.Ш ) равна 12,3 кг, а масса щеки (Мщ) равна 15 кг.
- •2.3.3 Расчёт удельной движущей силы.
- •2.3.4. Расчёт силы рш , нормальной силы n, радиальной силы r и касательной силы t.
- •2.3.5 Расчёт суммарной касательной силы.
2. Расчёт рабочих процессов в цилиндре двигателя, системы наддува, сил инерции действующих в КШМ двигателя.
2.1 Тепловой расчёт двигателя
2.1.1 Выбор и обоснование исходных параметров для расчета рабочих процессов двигателя.
2.1.1.1 Условия окружающей среды, принимаем стандартные условия в соответствии с гост 10448-80:
- давление окружающей среды Ро = 0,1 МПа (750 мм рт.ст.);
-температура окружающего воздуха То=300 К(27°С);
- относительная влажность окружающего воздуха 0=60%;
- температура воды на входе в воздухоохладитель Тз.в.=300 К(27С).
2.1.1.2. Давление наддува.
Из технической документации принимаем p s =0,25 МПа;
2.1.1.3. Температура наддувочного или продувочного воздуха в ресивере.
Ts=55С=55+273=328 К;
где Ts взята из технической документации двигателя.
2.1.1.4. Температура воздуха за компрессором определяется по уравнению:
Тк= То(рк/ро)(m-1)/m К,
где m - показатель политропы, равный 1,7 1,8 при сжатии в центробежных компрессорах, Принимем m=1,7. Следовательно:
Тк= 300(0,25/0,1)(1,7-1)/1,7=437,5 К.
2.1.1.5. Коэффициент тепловой эффективности воздухоохладителя
во = (ТкТs)/(TkТзв).
во = (437,5328)/(427,5300) =0,86,
должен быть не ниже 0,7,требования удовлетворены.
Гидравлический коэффициент воздухоохладителя
г.о= рк/ps
г.о= 0,25/0,25=1;
должен быть не ниже 0,95. Условие выполнено.
Температурный напор теплопередачи в воздухоохладителе Ts - Тзв
Ts - Тзв=328-300=28 К,
должен быть не менее 7...10 К. Условие выполнено.
2.1.1.6. Коэффициент потери давления во впускных органах ka.
Выбирается на основании известных экспериментальных данных. Коэффициент ka находится в диапазоне: 0,9...0,96 - у дизелей с наддувом.
Принимаем ka=0,95.
2.1.1.7. Коэффициент избытка воздуха при сгорании выбирают с учетом степени быстроходности, тактности, типа камеры сгорания, способов газообмена и смесеобразования, степени наддува двигателя.
Для среднеоборотных четырехтактных дизелей = 1,7...2,1;
Принимаем =1,85.
2.1.1.8. Доли хода поршня , потерянные на осуществление процессов газообмена, для четырехтактных дизелей принимают равными а=b = 0, так как запаздыванием закрытия впускных клапанов в расчетах можно пренебречь, принимаем допущение о том ,что процесс сжатия условно начинается в НМТ.
2.1.1.9. Степень сжатия.
Из технической документации двигателя степень сжатия
= 12,5.
2.1.1.10. Коэффициент остаточных газов.
Для четырехтактных ДВС с наддувом Г = 0.01 0.04, принимаем
Г = 0,03. 2.1.1.11. Температура остаточных газов
Она выбирается по опытным данным и оценивается приближенно. Она находится в пределах: ТГ = 700 800 К, принимаем
ТГ = 750 К.
2.1.1.12. Показатель политропы сжатия n1
Значения среднего показателя политропы сжатия составляют для СОД n1 = 1,36 1,39 принимаем
n1 = 1,38.
2.1.1.13. Коэффициенты использования тепла b и z в точках цикла b и z соответственно выбирают с учетом того, что их величины зависят от быстроходности и степени наддува дизеля.
Согласно опытным данным коэффициенты использования теплоты находятся в следующих диапазонах: для среднеоборотных дизелей z = 0,75...0,85, b = 0,85...0,95; Принимаем z =0,85, b =0,95.