7. Расчет процесса расширения
Предполагают, что расширение происходит по политропному процессу
со средним
показателем политропы
,
который можно принять из таблицы 7.
Степень последующего расширения для дизелей определяется по выражению:
Значения давления
(МПа) и температуры
(К) в конце процесса расширения определяются
по формулам политропного процесса,
двигатель с искровым зажиганием:
,
;
дизельный двигатель:
,
.
Возможные значения параметров конца процесса расширения для номинального режима работы представлены в таблице 7.
Таблица 7. Параметры конца процесса расширения
Двигатели |
Параметры |
||
|
, МПа |
,К |
|
Карбюраторные |
1,23-1,30 |
0,35-0,60 |
1200-1700 |
Дизельные |
1,18-1,28 |
0,20 - 0,50 |
1000-1200 |
Проверка ранее принятой температуры остаточных газов осуществляется по формуле:
Погрешность
составляет:
,
где
и
- соответственно расчетная и принятая
температура остаточных газов. Значение
расчетной температуры остаточных газов
может отличаться от выбранной ранее не
более чем на 5%.
8. Расчет индикаторных показателей двигателя
Оценку рабочего цикла проводят по индикаторным показателям, среди
которых важны,
прежде всего, среднее индикаторное
давление
индикаторный
КПД
,
удельный индикаторный расход топлива
.
Среднее индикаторное давление цикла МПа:
для карбюраторных двигателей
,
для дизельных двигателей
,
где
— коэффициент полноты индикаторной
диаграммы.
Коэффициент полноты индикаторной диаграммы на номинальном режиме работы находятся в следующих пределах:
для карбюраторных двигателей..............................................................0,94 - 0,97
для дизельных двигателей.......................................................................0,92 - 0,95
Индикаторный КПД характеризует степень использования теплоты топлива в действительном цикле для получения индикаторной paботы и определяется по выражению:
.
Совершенство цикла, его топливная экономичность оценивается величиной удельного индикаторного расхода топлива, г/(кВт ч):
.
9. Расчет эффективных показателей двигателя
Работу двигателя
в целом оценивают по эффективным
показателям - среднему эффективному
давлению
,
эффективной мощности
,
эффективному КПД
,
удельному расходу топлива
и др.
Расчет эффективных показателей двигателя требует оценку внутренних (механических) потерь в двигателе. Механические потери можно определить
приближенно по эмпирическим формулам в зависимости от средней скорости поршня, м/с:
,
где
- ход поршня, мм.
Эмпирическое
выражение для определения величины
(МПа) имеет
следующий вид:
,
где
,
- постоянные коэффициенты, значения
которые для различных типов двигателей
приведены в табл. 8.
Таблица 8. Значения коэффициентов , и для различных двигателей
Двигатели |
Число цилиндров |
Отношение S/D |
|
|
Карбюраторные |
<6 |
> 1 |
0,049 |
0,0152 |
<6 |
<1 |
0,034 |
0,0113 |
|
8 |
<1 |
0,039 |
0,0132 |
|
С впрыском легкого топлива |
- |
- |
0,024 |
0,0053 |
Дизель с неразделенной камерой |
- |
- |
0,089 |
0,0118 |
Среднее эффективное давление, МПа
.
Относительный уровень механических потерь характеризует механический КПД:
.
В целом топливная экономичность двигателя характеризуется величиной эффективного КПД или удельного эффективного расход; топлива , г/(кВт ч):
,
.
Примерные значения индикаторных и эффективных показателей некоторых двигателей на номинальном режиме работы приведены в табл. 9.
Таблица 9. Индикаторные и эффективные показатели двигателей
Двигатели |
, МПа |
|
, МПа |
|
|
, г/кВт ч |
Карбюраторные |
0,6-1,4 |
0,26-0,40 |
0,5-1,1 |
0,7-0,9 |
0,25-0,33 |
250-325 |
Бензиновые с впрыском |
до 1,6 |
0,35-0,45 |
до 1,3 |
|
|
200-290 |
Дизельные без наддува |
0,7-1,1 |
0,38-0,50 |
0,55-0,85 |
0,7-0,82 |
0,35-040
|
225-280 |
Дизельные с наддувом |
до 2,2 |
|
до 2,0 |
0,8-0,9 |
|
218-260 |
