1.4 Расчет процесса расширения

Степень предварительного расширения :

=(1.028∙2058.3)/(1.51∙852.4)=1.644.

Степень последующего расширения:

=11.5/1.644=7.

Средний показатель политропы расширения на участке индикаторной диаграммы определяется по уравнению:

n2-1=8.315/((42334.31(0.95-0.8))/(1.031∙2.09∙0.499(1+0.02)2058.3∙ ∙(1-(1/7n2-1))+19.79+0.003∙2058.3(1+(1/7n2-1)); n2=1.25.

Решение уравнения относительно n₂ производится приближенным методом(метод половинного деления)

Температура в конце процесса расширения точка в индикаторной диаграмме, К:

=(1.028∙2058.3)/(1.032∙71.25-1))=1260.5;

давление газов в конце процесса расширения, МПа:

=6.78/71.25=0.596 МПа.

Среднее индикаторное давление теоретического цикла, отнесенное к полезному ходу поршня, МПа:

; =4.49/(11.5-1)[1.51(1.644-1)+(1.51∙1.644)/(1.25-1)∙ ∙(1-(1.032∙1260.5)/(1.028∙2058.3))-1/(1.37-1)∙ ∙(1-(345.3)/852.4)]=1.44 МПа.

Среднее индикаторное давление действительного цикла определяется по формуле:

для четырехтактных двигателей –

=0.95∙1.44=1.368,

где = 0.95 – коэффициент полноты индикаторной диаграммы.

Значение коэффициента _о: для четырехтактных дизелей с неразделенными камерами сгорания – 0,9 – 0,95, для разделенных – 0,92 – 0,96, для двухтактных двигателей – 1.

Индикаторный КПД

=(8.315∙2.09∙0.499∙1.368∙323.2)/ /(42334.31∙0.923∙0.172)=0.571.

Индикаторный расход топлива, кг/(кВтч):

=3600/(42334.31∙0.571)=0.149.

1.5 Расчет эффективных показателей двигателя

Эффективный КПД двигателя:

=0.571∙0.8=0.457,

где = 0,8 – 0,91 – механический КПД собственно двигателя.

Эффективный расход топлива, кг/(кВтч):

=3600/(42334.31∙0.457)=0.186.

Среднее эффективное давление, МПа:

=1.368∙0.8=1.094.

1.6 Определение основных размеров цилиндра двигателя

Рабочий объем цилиндра двигателя, м³,

=(0.03∙880∙4)/(1.094∙750∙6)=0.02 м3,

где = 880 – эффективная мощность дизеля, кВт;

= 4 – тактность;

z=6 – число цилиндров;

n= 750- частота вращения, мин ^-1.

Диаметр цилиндра, м:

=34∙0.02/(3.14∙1.038)=0.291 м, где 1=330/318=1.038- отношение хода поршня к диаметру цилиндра.

Объем камеры сжатия, м³:

=0.02/(11.5-1)=0.002 м3.

Объем, соответствующий точке z, м³:

=0.002∙1.644=0.0033 м3.

Полный объем цилиндра, м³:

четырехтактный двигатель –

=0.002+0.02=0.022 м3.

Значения термодинамических параметров в характерных точках рабочего цикла двигателя, полученные в результате теплового расчета, представляются в форме табл. 1.1.

Т а б л и ц а 1.1 - Параметры рабочего тела в характерных точках индикаторной диаграммы

Процесс рабочего цикла	Термодинамическая характеристика процесса	Конечная (характерная) точка процесса	Параметры рабочего тела в характерных точках
Наполнение r–а	Изобара	а	Vа= 0.022; Ра= 0.158; Та= 345.3 ;
Сжатие а–с	Политропа со средним показателем n1	с	Vc= 0,002; Pc= 4,49 ; Tc= 852.4 ;
Изохорическое сгорание	Изохора		Vź=Vc=0.002; Pź=λPc=6.78;
Изобарическое сгорание	Изобара	z	Vz=ρVc=0.0033; Pz=Pz΄=6.78; Tz=2058.3;
Расширение z – b	Политропа со средним показателем n2	b	Vb=Va=0.022; Pb=0.596, Tb=1260.5;
Выпуск b – r	Изобара	r	Vr=Vc=0.002, Pr=0.155.

Учитывая опережение процессов воспламенения, выпуска, а также постепенность перехода одной стадии горения в другую и постепенность его окончания, производится скругление диаграммы в зонах точек с, , z, b и а так, как это показано на рис.

Диаграмма дополняется линиями наполнения и выпуска в соответствии с расчетными давлениями и линией атмосферного давления .