Определение индикаторных и эффективных показателей цикла
Вычисляем теоретическое среднее индикаторное давление по формуле:
Определяем действительное среднее индикаторное давление по формуле:
0,828
МПа
Индикаторный КПД определяем по формуле:
Определяем индикаторный удельный расход топлива:
,
г/кВтч
Среднее давление механических потерь определяем по эмпирической формуле:
,
где:
и
- коэффициенты, зависящие от типа
двигателя и соотношения хода и диаметра
поршня
.
- средняя скорость
поршня, м/с.
Ориентируясь на
условия, заложенные в задании на
расчётно-графическую работу, и
руководствуясь рекомендациями
Методических указаний
,
выбира-ем из таблицы 15 величину соотношения
хода и диаметра поршня
.
Затем, ориентируясь
на таблицу 15, задаёмся предварительной
величиной средней скорости поршня
.
После этого для
дизеля с неразделёнными камерами
выбираем из таблицы 14 величины
коэффициентов
и
.
Подставляя выбранные величины , и в формулу , определяем среднее давление механических потерь:
МПа
Среднее эффективное давление:
МПа
Механический КПД двигателя:
Эффективный КПД двигателя:
Удельный эффективный расход топлива при максимальной мощности:
г/кВтч
Определение основных размеров двигателя
Определяем рабочий объём (литраж) двигателя:
л,
где:
- тактность двигателя (см. задание).
Определяем рабочий объём цилиндра:
л,
где:
- выбранное число цилиндров.
Объём камеры сгорания:
л.
Полный объём цилиндра:
л.
Вычисляем диаметр поршня:
мм,
где:
- соотношение хода и диаметра поршня,
выбранное ранее.
Принимаем:
мм.
Вычисляем ход поршня:
мм.
Определяем радиус кривошипа:
мм.
Вычисляем среднюю скорость поршня:
м/с.
Сравниваем полученное значение средней скорости поршня с предвари-тельной величиной средней скорости поршня, принятой ранее:
Отклонение находится в допустимых пределах (до 25%).
Построение внешней скоростной характеристики дизеля
Внешняя скоростная
характеристика представляет собой
зависимость эффективной мощности
,
эффективного момента
,
удельного
и часово-го
расхода топлива от числа оборотов
коленчатого вала двигателя при полной
нагрузке.
Зависимость эффективной мощности от функции числа оборотов коленчатого вала определяется по эмпирической формуле:
,
кВт
где:
и
- текущие значения эффективной мощности
и числа оборотов;
- максимальная
эффективная мощность двигателя,
заложенная в задании;
- максимальная
скорость вращения коленчатого вала.
- эмпирические
коэффициенты (см. табл. 16.
).
Для проектируемого дизеля с неразделёнными камерами формула примет вид:
За минимальную
устойчивую скорость вращения коленчатого
вала примем:
об/мин. В диапазоне от
до
зададим 11 текущих значений скорости
вращения через 300 об/мин.
Зависимость эффективного момента от скорости вращения коленчатого вала найдем по формуле:
,
Нм.
Зависимость удельного эффективного расхода топлива от скорости вращения коленчатого вала найдем по формуле:
,
г/кВтч.
Функция часового расхода топлива:
,
кг/ч.
Расчёты в табличной форме и построение графика выполним с использова-нием редактора электронных таблиц MICROSOFT EXCEL 2000.
n, об/мин |
600 |
1000 |
1400 |
1800 |
2200 |
2600 |
3000 |
3400 |
3800 |
4200 |
4400 |
N, кВт |
18,51 |
32,99 |
48,47 |
64,34 |
79,99 |
94,81 |
108,21 |
119,56 |
128,25 |
133,69 |
135,00 |
M, Нм |
294,75 |
315,17 |
330,74 |
341,48 |
347,36 |
348,41 |
344,60 |
335,95 |
322,46 |
304,12 |
293,13 |
g, г/кВтч |
394,95 |
363,57 |
336,99 |
315,23 |
298,28 |
286,13 |
278,79 |
276,27 |
278,55 |
285,65 |
291,00 |
Q, гк/ч |
7,31 |
11,99 |
16,33 |
20,28 |
23,86 |
27,13 |
30,17 |
33,03 |
35,73 |
38,19 |
39,29 |
Из анализа результатов расчёта и графика внешней скоростной характерис-тики дизеля, определим следующие параметры:
максимальный крутящий момент
Нм
при
об/мин;минимальный удельный расход топлива
г/кВтч
при
об/мин;коэффициент приспособляемости дизеля
