Теоретическая часть

на процесс наполнения влияют следующие факторы:

• аэродинамические потери во впускном тракте, впускных клапанах и продувочных окнах. Из-за этого давление в рабочем цилиндре в начале сжатия оказывается ниже давления воздуха во впускном ресивере, понижается плотность воздушного заряда в цилиндре;

• подогрев воздуха от соприкосновения со стенками цилиндра, днищем поршня, клапанами или продувочными окнами. Это приводит к дополнительному понижению плотности заряда и уменьшению количества воздуха в цилиндре по сравнению с теоретическим возможным;

• неполная очистка цилиндра от продуктов сгорания. При любой конструкции газораспределительных органов к началу сжатия в цилиндре всегда остаются остаточные газы, занимающие часть объема цилиндра, препятствуя тем самым большему наполнению его воздухом;

• подогрев воздуха в результате перемешивания с остаточными газами. Температура остаточных газов выше температуры воздуха, поэтому при перемешивании с газами его температура дополнительно повышается, соответственно еще более понижается плотность и уменьшается количество воздуха в составе свежего заряда.

Порядок выполнения работы:

В результате влияния указанных факторов действительное количество воздуха, оставшееся в цилиндре дизеля к началу сжатия при параметрах окружающей среды, оказывается меньше того теоретического количества воздуха, которое могло бы поместиться в рабочем объеме цилиндра. При этом, чем меньше воздуха содержится в цилиндре, тем меньше топлива в нем может сгореть, тем ниже будет мощность цилиндра.

Для оценки степени наполнения цилиндра свежим зарядом пользуются коэффициентом наполнения η_н. Коэффициентом наполнения называют отношение действительного количества поступившего в цилиндр заряда к тому количеству, которое могло бы поместиться в рабочем объеме Vs при параметрах заряда перед двигателем: Ро, То или Рк, Тк (в двигателях с наддувом).

Техническое задание.

Номинальная мощность N_е = 625(850) кВт (л.с.)

Частота вращения n = 6.3 (375) с^-1 (об/мин)

Число цилиндров z = 8

Средняя скорость поршня Сm 6 м/сек

Прототип рассчитываемого двигателя 8NVD -48

Угол поворота кривошипа для построения

силовой схемы φ = 300⁰

Примерный тепловой расчет дизеля в соответствии с прототипом 8 NVD 48.

1. Определение параметров в конце процесса наполнения . Точка а на индикаторной диаграмме.

Определяем абсолютное давление в цилиндре в начале сжатия

Р_а=1- (1.1.)

С₂ – максимальная скорость протекания воздуха через всасывающий клапан

С₂ = 1,57 (1.2.)

- отношение площади поперечного сечения цилиндра к проходному сечению впускного клапана.

=8 ÷ 2 для тихоходных двигателей при данном всасывающем клапане. Принимаем =

. С_м – скорость поршня (по заданию) С_м =

С₂ =

Р_а =

Определяем температуру смеси воздуха и остаточных газов в конце процесса наполнения

(1.3.)

Т^/₀ = Т₀ + ΔТ (1.4.)

Т₀ – 290÷300 – температура в МО. Принимаем ⁰К

ΔТ – повышение температуры воздуха за счет нагревания о стенки впускного тракта Принимаем ΔТ = ⁰К

Т^/₀ = ⁰К

γ_r – коэффициент остаточных газов

γ_r = (1.5.)

Т_r – температура остаточных газов.выбирается по справочной литературе. Принимаю Т_r = ⁰ К

Р_r – кг/см² – давление воздуха в выпускном тракте

ξ - степень сжатия; величина ее выбирается близкой к степени сжатия прототипа. Принимаю ξ =

При выбранных значениях

γ_r = =

Температура в конце наполнения

Процесс наполнения характеризуется также и коэффициентом наполнения.

(1.6.)

Р₀ – атмосферное давление –

конец наполнения характеризуется давлением Р_а = кг/см² и

V_а = 150 мм представляющих собой полный объем.

Если эти и другие параметры в масштабе изобразить в координатах Р – V, то получится индикаторная диаграмма расчетного цикла.¹

Для начало постройки диаграммы (нанесение точки а):

1. выбираю масштаб давления и объемов.

Масштаб давления:

m = 1 кгс/см² = мм.¹

Масштаб объемов выбираю следующим образом: полный объем V_а, соответствующий ходу поршня и высоте камеры сжатия проектируемого дизеля , принимается равным мм.

V_а = мм