МІНІСТЕРСТВО OСВІТИ І НАУКИ
ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ЗАЛІЗНИЧНОГО ТРАНСПОРТУ
імені академіка В. Лазаряна
Кафедра “ Локомотиви ” контрольна робота
з дисципліни “ Двигуни внутрішнього згоряння ”
на тему: «показники роботи дизелів тепловозів та робочі процеси їх агрегатів наддування»
Виконав:
студент 337 групи
Ніконенко В.В.
Перевірив:
доц. Мартишевський М.І.
Дніпропетровськ
2013
ЗМІСТ
1. 2. 3. 4. 5. 6.
|
Завдання та вихідні дані до розрахунку …………………………………. Визначення основних показників роботи дизеля………………………... Визначення витрат палива,повітря і відпрацьованих газів……………… Визначення основних показників системи наддування…………………. Робочі процеси в агрегатах турбокомпресора…………………………… Визначення кінематичних характеристик руху поршня………………... Список використаної літератури………………………………………….. |
3 4 5 6 8 9 16
|
Завдання та вихідні дані до розрахунку
Nе = 2940 кВт – ефективна потужність дизеля;
τ = 4 – тактність дизеля;
і = 16 – кількість циліндрів дизеля;
n = 16,67 с-1 – частота обертання колінчатого вала дизеля;
D = S = 260 мм – діаметр циліндра і хід поршня відповідно;
bе = 0,212 кг/(кВт . год.) – питома ефективна витрата палива дизелем;
φ = 1,05 – коефіцієнт продувки циліндра дизеля;
ηм = 0,88 – механічний ККД дизеля;
λ = 1/4,8 – відношення радіуса кривошипа до довжини шатуна;
α = 1,92 – коефіцієнт надлишку повітря.
Приймаємо:
склад 1кг дизельного палива в частках маси: вуглець С = 0,87;
водень Н = 0,126; кисень О = 0,004;
нижча теплота згорання дизельного палива Ни = 42500 кДж/кг;
коефіцієнт наповнення: ηv = 0,85 – для чотирикратного дизеля;
частка тепла, що відводиться в систему охолодження дизеля ω = 0,14;
внутрішній ККД турбіни турбокомпресора ηті = 0,75;
адіабатичний ККД турбіни турбокомпресора ηтад = 0,88;
адіабатичний ККД відцентрового компресора, що приводиться від турбіни або колінчатого вала ηкад = 0,79;
механічний ККД турбокомпресора ηтм = 0,96;
температура повітря перед випускними органами дизеля tк = 60°С.
Визначення основних показників роботи дизеля
Середній ефективний тиск у циліндрі ре, визначимо з виразу ефективної потужності дизеля:
де Ne , i , n , τ – задані у вихідних даних.
Vh – робочий об’єм одного циліндра:
де D = S = 260 мм – діаметр циліндра і хід поршня відповідно.
Середній ефективний тиск у циліндрі:
Середній індикаторний тиск:
де ηм = 0,88 – механічний ККД дизеля;
Ефективний ККД ηе :
де Ни = 42500 кДж/кг – нижча теплота згорання дизельного палива;
bе = 0,212 кг/(кВт . год.) – питома ефективна витрата палива дизелем;
Індикаторний ККД ηі :
Питома індикаторна витрата палива:
Визначення витрат палива, повітря і відпрацьованих газів
Годинна витрата палива дизелем:
Кількість палива, що подається в циліндр за кожний цикл:
де τ = 4 – тактність дизеля,
і = 16 – кількість циліндрів дизеля,
n = 16,67 с-1 – частота обертання колінчатого вала дизеля.
Теоретично необхідна кількість повітря для повного згорання 1 кг палива:
де С = 0,87 – вуглець,
Н = 0,126 – водень,
О = 0,004 – кисень.
де mв = 28,95 кг/кмоль – молярна маса повітря.
При згоранні 1 кг палива з теоретично необхідною кількістю повітря Lo в продуктах згорання не міститься кисню.
Сумарний коефіцієнт надлишку повітря αΣ враховує витрату повітря на згорання палива та продувку циліндра:
αΣ = φ . α,
де φ = 1,05 – коефіцієнт продувки циліндра дизеля,
α = 1,92 – коефіцієнт надлишку повітря.
Витрата повітря дизелем:
Gв = αΣ . L'o . В,
Кількість відпрацьованих газів:
Gг = ( αΣ . L'o + 1 ) . В ,
де
Кількість продуктів згоряння, що утворюються під час згоряння 1 кг палива з теоретично необхідною кількістю повітря ( α = 1 ):
де С = 0,87 – вуглець,
Н = 0,126 – водень,
Lo= 0,491 кмоль/кг - теоретично необхідна кількість повітря для повного згорання 1 кг палива.
Кількість повітря, що витрачається під час спалювання 1 кг палива:
Кількість відпрацьованих газів, що витрачається під час спалювання 1 кг палива:
Об’ємні частки продуктів згорання у відпрацьованих газах:
Об’ємні частки надлишкового повітря у відпрацьованих газах:
Молярна маса відпрацьованих газів:
