1.5 Процесс сжатия

Процесс сжатия. Средние показатели адиабаты и политропы сжатия. При работе дизеля на номинальном режиме можно с достаточной степенью точности принять показатель политропы сжатия приблизительно равным показателю адиабаты, который определяется по номограмме (см. рис. 25):

Давление в конце сжатия

p _c = p_a × ⁿ¹. (1.8)

Температура в конце сжатия

Т_с = Т_а × ^n1-1 (1.9)

Средняя мольная теплоёмкость в конце сжатия:

а) свежей смеси (воздуха)

(1.10)

где t_c = T_c – 273⁰ C;

б) остаточных газов (определяется по таблице 8 методом интерполяции

в) теплоёмкость рабочей смеси

. (1.11)

Таблица 6 - Параметры сжатия

1.6 Процесс сгорания

Процесс сгорания. Коэффициент молекулярного изменения свежей смеси в дизелях без наддува ₀ = M₂ / M_1;  = (₀ + _r) / (1+_r). (1.12, 1.13)

Теплота сгорания рабочей смеси в дизелях:

(1.14)

Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания

(1.15)

Коэффициент использования теплоты для современных дизелей с неразделенными камерами сгорания и хорошо организованным струйным смесеобразованием можно принять для двигателя без наддува равным 0,82. Степень повышения давления в дизеле, в основном, зависит от величины цикловой подачи топлива. С целью снижения газовых нагрузок на детали кривошипно-шатунного механизма целесообразно иметь максимальное давление сгорания не выше 11—12 МПа. В связи с этим целесообразно принять для дизеля λ= 2.

Температура в конце видимого процесса сгорания

(1.16)

Максимальное давление сгорания теоретическое

(1.17)

Степень предварительного расширения для дизелей без наддува

(1.18)

Таблица 7 - Параметры процесса сгорания

1.7 Процессы расширения и выпуска

Процесс расширения. Степень последующего расширения для дизелей: без наддува  = / = 14 / 1,31= 10,69

Средние показатели адиабаты и политропы расширения для дизелей выбираются следующим образом. На номинальном режиме можно принять показатель политропы расширения, с учетом достаточно больших размеров цилиндра, несколько меньше показателя адиабаты расширения, который определяется по номограмме (см. рис. 30).

Таблица 8 - Параметры расширения и выпуска

1.8 Индикаторные параметры рабочего цикла Теоретическое среднее индикаторное давление

(1.18)

Среднее индикаторное давление

(1.19)

где φ_и = 0,95 – коэффициент полноты диаграммы.

Индикаторный к.П.Д. И индикаторный удельный расход топлива

и (1.20, 1.21)

Таблица 9 - Индикаторные параметры расчетного двигателя

1.9 Эффективные показатели двигателя

Среднее давление механических потерь для дизельного двигателя с числом цилиндров 6 и отношением S/D>1.

(1.22)

Среднее эффективное давление и механический К.П.Д.

и (22,23)

Эффективный К.П.Д. и эффективный удельный расход топлива

и (24,25)

Таблица 10 - Эффективные параметры двигателя

1. Основные параметры цилиндра и двигателя

Основными геометрическими параметрами поршневого двигателя являются диаметр цилиндра и ход поршня. Данные параметры определяют соотношение S / D, что в конечном итоге оказывает влияние на габаритные размеры и массу двигателя. Расчет основных параметров двигателя ведется по предварительно принятому значению номинальной мощности – выбирается по прототипу. Расчетная мощность Ne = 132,4 квт. По принятым значениям диаметра и хода поршня уточняются основные эффективные показатели работы двигателя внутреннего сгорания.

Таблица 11 Геометрические параметры и эффективные показатели ДВС