3.6. Процесс расширения

Степень последующего расширения при >1:

 = / (37)

Давление в конце расширения:

при <l Р_b = P_z/ⁿ2 , МПа (38)

при >l Рь = Р_z/ⁿ² , МПа (38а)

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

Температура в конце расширения:

при <1 T_b = T_z/^n2-1 , °K (39)

при >l T_b = Т_z/^n2-1 , °К (39а)

Правильность ранее принятой температуры остаточных газов:

, °K (40)

Ошибка температуры:

, % (41)

Если ошибка температуры превышает допустимое значение =5/,

то необходимо задаться другим значением Т_г. и повторить расчет.

3.7. Индикаторные параметры рабочего цикла

Среднее индикаторное давление цикла:

при <1

, МПа (42)

при >1

, МПа (42а)

Среднее индикаторное давление цикла для скругленной диаграммы:

P_i = P_i' , МПа (43)

где  - коэффициент полноты индикаторной диаграммы -0,92-0,97.

Индикаторный к. п. д.

_i = p_il₀/(Q_н_к_v) (44)

Индикаторный удельный расход топлива:

g_i = 3,610³/(Q_н_i) , г/кВтч (45)

3.8. Эффективные показатели двигателя

Среднее давление механических потерь:

р_м = а + bW , МПа (46)

где а и b - коэффициенты, зависящие от типа, конструкции, размеров, числа цилиндров и теплового состояния двигателя. Принимаются по справочной литературе [1, стр 82];

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

S - ход поршня, мм;

n_н - номинальная частота вращения, об/мин.

Среднее эффективное давление:

Р_е= Р_i - Р_м , МПа (47)

Механический к. п. д. :

_м=р_е/р_i (48)

Эффективный к. п.д.:

_е=₁_м (49)

Эффективный удельный расход топлива:

g_е = 3,610³/(Q_н_с), г/кВтч (50)

3.9. Основные размеры цилиндра и удельные параметры двигателя

Литраж двигателя

V_л = (30_дN_c)/(p_c-n_H) , л (51)

Рабочий объем цилиндра

V_h = V_л/i , л (52)

где i - число цилиндров двигателя,

Диаметр цилиндра

, мм (53)

где  - соотношение между ходом поршня S и диаметром цилиндра

D, =S/D. Можно принять как у прототипа. Ход поршня

S = D/ , мм (54)

Средняя скорость поршня

W' = Sn_H/(310⁴), м/с (55)

Различие между принятой и фактической скоростями поршня

, % (56)

Если различие превышает допустимое значение =5%, то необ­ходимо задаться другим значением W и повторить расчет.

По окончательно принятым значениям D и S определяют основные параметры и показатели двигателя.

Литраж двигателя

V_л = D²Si/410⁶ , л (57)

Площадь поршня

F_n = D²/400 , см² (58)

Эффективная мощность:

N_e = _еV_лn_н/30 , кВт (59)

где  - тактность двигателя.

Эффективный крутящий момент двигателя:

М_е = 9550N_е/n_н , Нм (60)

Часовой расход топлива:

G_т = N_е/g_е , кг/ч (61)

Литровая мощность:

N_л = N_е/V_л, кВт/л (62)

Удельная поршневая мощность:

N_п = 4N_е/(iD²) , кВт /дм² (63)

Литровая масса

g_л = G_суx/(V_hi), кг/л (64)

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

Удельная масса:

g_N = G_cyx/N_c , кг/кВт (65)

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

Таблица 1.

Результаты теплового расчета

Давление газов, МПа	Температура газов, К	Среднее давление на поршень, МПа	КПД	Размеры двигателя
Pa,Pc,Pz,Pb	Та,Тс,Тz,Ть	Pi. Ре	i,м,c	S,D,Vл,Vh