Визначення основних показників роботи двигуна.
Мета заняття:
Навчитися розраховувати основні показники роботи двигуна.
Вихідні дані для розрахунку:
Тиск в кінці такту впуску ра = 0,83 бар
Коефіцієнт зменшення тиску, φn = 0,95
Показник політропи при стиску n1 = 1,34
Показник політропи при розширенні n2 = 1,28
Двигун – чотиритактний, τ = 4
Число обертів n = 4000 об/хв
Швидкість поршня vn = 10 м/с
Густина повітря, ρ0 = 1,2 кг/м.куб
Коефіцієнт наповнення, ηv = 0,8
Теоретично необхідна кількість повітря, ℓ0 = 14,45 кг.
Теплота згоряння палива, Hu МДЖ/кг, для бензину – 44, для дизеля – 42.
Вибір варіанту завання:
Із таблиці 2 вибираємо вихідні дані для розрахунку згідно заданого варіанту і заносимо в таблицю1:
Таблиця 1 Вихідні дані для розрахунку
№ вар. |
Вид палива |
Ступінь стиску: |
Ступінь підвищення тиску |
Ступінь попереднього розширення |
Число циліндрів двигуна |
Обєм циліндра, л |
Коефіцієнт надлишку повітря |
|
|||||||||
ε |
λ |
ρ |
і |
|
α |
|
|||||||||||
23 |
д.п |
20 |
2,15 |
1,5 |
4 |
0,8 |
1,34 |
|
|||||||||
1. Середній індикаторний тиск циклу. |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
рір = |
|
|
|
|
|
|
12,42824 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
12,42824 |
бар |
|||||||||
ε |
20 |
n1 |
1,34 |
|
55,383474 |
|
|
|
|||||||||
ε |
20 |
n1-1 |
0,34 |
|
2,7691737 |
|
|
|
|||||||||
δ |
13,33333 |
n2-1 |
0,28 |
|
2,0652986 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Реальний індикаторний тиск. |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
pi = φn pip |
|
|
|
11,80683 |
бар |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
2. Індикаторна потужність двигуна. |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Ni = |
|
|
|
|
|
|
125,9395 |
квт |
|||||||||
3. Середній ефективний тиск: |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
ре = рі - рм |
|
|
|
9,556829 |
бар |
||||||||||
Частина індикаторної потужності, що відповідає механічним втратам рм |
|||||||||||||||||
|
|
рм = 1,05 + 0,12Vn |
|
|
2,25 |
бар |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
4. Ефективна потужність двигуна і механічний к.к.д. |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Ne = |
|
|
101,9395 |
квт |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
5. Механічний к.к.д |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
ηм = |
|
0,818961 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
6. Індикаторний питомий розхід палива gi |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
gi = |
|
|
|
|
|
|
151,1708 |
г/квт-год |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
7. Ефективний питомий розхід палива: |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ge = |
|
ge = gi /ŋм |
|
|
|
184,5886 |
г/квт-год |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
8. Ефективний кпд: |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ŋе = |
|
3600/ /(Hu ge), |
|
|
|
0,464353 |
|
||||||||||
Висновок: Робочий цикл характеризується індикаторними показниками. Ці показники характеризуються процесами, що протікають всередині двигуна і характеризують досконалість циклу за тепловикористанням. Досконалість двигуна в цілому характеризується ефективними показниками, що реєструються на вихідному валі двигуна і враховують механічні втрати.
Лабораторна робота № 4.
Особливості будови основних деталей двигунів.
Мета заняття:
Поглибити знання особливостей будови деталей груп поршня, шатуна і колінвала сучасних двигунів.