2.6. Процесс расширения.

Степень последующего расширения

 = / = 15/1.2 = 12.5

Давление в конце расширения:

Р_b = Р_z/ⁿ² , МПа

где n₂  показатель политропы расширения, n₂=1,18-1,3. n₂=1,28

Р_b = 10.57/12.5^1.28 = 0.416 МПа

Температура в конце расширения:

T_b = Т_z/^n2-1 , °К

T_b = 2259.1/12.5^1.28-1 = 1114 °К

Правильность ранее принятой температуры остаточных газов:

, °K

°K

Ошибка температуры:

=100( T_г – T¹_г )/ T_г , %

=100( 790 – 767.4 )/ 790 = 2.8 %

Ошибка температуры не превышает допустимое значение =5%.

2.7. Индикаторные параметры рабочего цикла.

Среднее индикаторное давление цикла:

, МПа

= 0.966 МПа

Среднее индикаторное давление цикла для скругленной диаграммы:

P_i = P_i' , МПа

где   коэффициент полноты индикаторной диаграммы -0,96

P_i = 0.960.966 = 0.927 МПа

Индикаторный КПД

_i = (p_i l ₀)/(Q_н_к_v)

_i = (0.9271.9514.52)/(42.51.670,79) = 0.468

Индикаторный удельный расход топлива:

g_i = 3,610³/(Q_н_i) , г/кВтч

g_i = 3,610³/(42.50.468) = 181 г/кВтч

2.8. Эффективные показатели двигателя.

Среднее давление механических потерь:

р_м = а + bW , МПа

где а и b  коэффициенты, зависящие от типа, конструкции, размеров, числа цилиндров и теплового состояния двигателя. а =0.089 b =0.0118

W  средняя скорость поршня, рассчитывается по данным двигателя прототипа по формуле W=Sn_н/310⁴, м/с;

Возьмём S = 130, мм (ход поршня)

n_н = 2100, об/мин. (номинальная частота вращения)

W=1302100/310⁴ = 9.1 м/с

р_м = 0.089 + 0.01189.1=0.196 , МПа

Среднее эффективное давление:

Р_е= Р_i - Р_м =0.927-0.196=0.731, МПа

Механический КПД

_м= р_е/р_i = 0.731/0.927 = 0.789

Эффективный КПД

_е= ₁_м = 0.4680.789 = 0.369

Эффективный удельный расход топлива:

g_е = 3,610³/(Q_н _е) = 3,610³/(42.50.369) =229.5 г/кВтч

2.9. Основные размеры цилиндра и удельные параметры двигателя.

Литраж двигателя

V_л = (30_дN_е)/(p_cn_H) , л

V_л = (304128)/( 0.7312100) =10.0 л

Рабочий объем цилиндра

V_h = V_л/i =10.0/6=1.67 , л

где i  число цилиндров двигателя, i = 6

Диаметр цилиндра

, мм

где   соотношение между S и D, =S/D. Можно принять как у прототипа. =130/120=1.08 мм.

Ход поршня

S = D =1251.08=135 , мм

Средняя скорость поршня

W' = Sn_H/(310⁴)=1352100/(310⁴)=9.45 м/с

Различие между принятой и фактической скоростями поршня

, %

%

 не превышает допустимые 5%

По окончательно принятым значениям D и S определяют основные параметры и показатели двигателя. Принимаем D=125 мм. S=135 мм.

Определяем литраж двигателя

V_л = D²Si/410⁶ =(3.14125²1356)/410⁶=9.935 л

Определяем площадь поршня

F_n = D²/400=(3.14125²)/400=122.6 см²

Определяем рабочий объём цилиндра

1.656 л

Определяем среднюю скорость поршня

м/с

Эффективная мощность:

N_e = (_еV_лn_н)/30 =(0.7319.9352100)/304=127.1, кВт

%

где   тактность двигателя,  = 4

Эффективный крутящий момент двигателя:

М_е = 9550N_е/n_н =9550127.1/2100=578 Нм

Часовой расход топлива:

G_т = N_еg_е =127.10.2295=29.2 кг/ч

Литровая мощность:

N_л = N_е/V_л=127.1/9.935=12.8 кВт/л

Удельная поршневая мощность:

N_п = 4N_е/(iD²)=(4127.1)/63.14125² =17.27кВт /дм²

Литровая масса

g_л = G_суx/(V_hi)=650/(1.676)=64.8 кг/л

где G_суx  масса сухого (ненаправленного) двигателя, кг. Ее можно принять по двигателю прототипу.

Удельная масса:

g_N = G_cyx/N_е = 650/127.1=5.11, кг/кВт

Результаты теплового расчета двигателя и его основные размеры заносятся в таблицу 1.

Таблица 1.

Давление газов, МПа	Температура газов, К	Среднее давление на поршень, МПа	КПД	Размеры двигателя
Pa=0.148	Та=407.5	Pi= 0.927	i=0.468	S =135
Pc=6.22	Тс=1140.4	Ре=0.731	м=0.789	D =125
Pz=10.57	Тz=2259.1		е=0.369	Vл=9.935
Pb=0.416	Тb=1114			Vh=1.656