Исходные данные к ргр n1
вариант |
Прототип двигателя |
Ne, кВт |
ge, г/(кВтч) |
1 |
Д-120 |
22 |
266 |
2 |
Д-144 |
44,1 |
260 |
3 |
Д-240 |
55,1 |
262 |
4 |
СМД-14БН |
59 |
256 |
5 |
СМД-18Н |
72 |
230 |
6 |
СМД-62 |
121,3 |
235 |
7 |
ЯМЗ-236 |
130 |
228 |
8 |
ЯМЗ-238 |
176 |
228 |
9 |
ЯМЗ-238НБ |
158 |
225 |
10 |
КАМАЗ-740 |
155 |
230 |
11 |
КАМАЗ-7403 |
170 |
220 |
12 |
ЗИЛ-130 |
110 |
325 |
13 |
ЗМЗ-53 |
85 |
325 |
14 |
М - 412 |
51,5 |
320 |
15 |
ВАЗ-2121 |
52 |
310 |
16 |
ГАЗ-24 |
55,9 |
320 |
17 |
А-01МЛ |
81 |
252 |
18 |
Д-65Н |
44,1 |
246 |
19 |
8ДВТ-400 |
316 |
240 |
20 |
А-90Т |
441 |
240 |
Расчетно-графическая работа № 2 Приведение параметров дизеля к стандартным условиям
Условия задачи
При стендовых испытаниях тракторного дизеля ЯМЗ-238НБ были получены следующие значения параметров его работы:
- эффективная мощность Nе = 155 кВт;
- крутящий момент Ме = 870 Нм;
- среднее эффективное давление Ре= 0,74 МПа;
- удельный эффективный расход топлива ge = 244 г/(кВтч).
Атмосферные условия:
- атмосферное давление Вокр = 98 кПа;
- температура окружающего воздуха tокр = 250С;
- относительная влажность воздуха fокр = 80%.
Температура топлива по результатам испытаний составила tТ = 350С, его плотность при 200С равна ρт20 = 0,825 т/м3.
Определить приведенные к стандартным атмосферным условиям значения мощности Nе, крутящего момента Ме, среднего эффективного давления Ре и эффективного расхода топлива gе.
Пример решения
При испытании ДВС стандартными условиями принимаем:
- атмосферное давление Во = 101,3 кПа;
- температура окружающего воздуха tво = 200С;
- относительная влажность воздуха fо = 50%.
- температура топлива tТо = 200С;
- плотность топлива при 200С ρТ20 = 0,83 т/м3.
К стандартным атмосферным условиям, температуре и плотности топлива приводят значения мощности и экономичности дизелей при проведении приемо-сдаточных испытаний на режимах максимальной мощности при номинальной частоте вращения коленчатого вала и положения органов управления, соответствующем полной подаче топлива, кроме мощности нетто и максимального крутящего момента нетто.
Допускается приводить мощность, крутящий момент, среднее эффективное давление и расходы топлива к стандартным условиям при работе дизеля на всех режимах регуляторной и скоростной характеристик.
Приведенные значения мощности Nео, крутящего момента Мео, среднего эффективного давления Рео и удельного расхода топлива qео рассчитывают по формулам:
Nео= КN Ne, кВт; (1)
Мео= КN Мe, Нм; (2)
Рео= КN Рe, МПа; (3)
qео= Кge qe, г/(кВтч), (4)
где Nе, Mе, Pе, qе - соответственно мощность, крутящий момент, среднее эффективное давление и удельный расход топлива, полученные во время испытаний;
КN, Кqe- соответственно коэффициенты приведения мощности и удельного расхода топлива, которые рассчитывают по формулам:
(5)
,
(6)
где ρТ20 - плотность топлива при 200С, т/м3.
ΔВокр - изменение атмосферного давления по сравнению со стандартным:
ΔВокр= Вокр-101,3, кПа. (7)
ΔВs - изменение давления водяного пара по сравнению с парциальным давлением при стандартных атмосферных условиях:
ΔВs = 0,01φокрРs - 1,15, кПа, (8)
Где Рs - парциальное давление насыщенного водяного пара при данной температуре воздуха, кПа. (рис.1, табл.1);
Таблица 2
Изменение парциального давления насыщенного водяного пара в
зависимости от температуры воздуха
tокр,0С |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
Рs, кПа |
0,6 |
1,2 |
2,3 |
4,2 |
7,4 |
12,3 |
19,9 |
31,2 |
Рис.2 Зависимость парциального давления насыщенного
водяного пара от температуры
Рис.3. Зависимость поправочных коэффициентов Кв, Кφ, Кtв, Кtт от среднего
эффективного давления Ре:___ дизели без наддува; ---- дизели с наддувом
Δtокр - изменение температуры окружающего воздуха по сравнению со стандартной,0С:
Δtокр= tокр-20. (9)
ΔtТ - изменение температуры топлива по сравнению со стандартной,0С:
ΔtТ= tТ-20. (10)
Кв, Кφ, Кtв, КtТ - поправочные коэффициенты, соответствующие изменению атмосферного давления (1/кПа), влажности (1/кПа) и температуре (1/0С) окружающего воздуха и температуры топлива (1/0С).
Значение поправочных коэффициентов при изменении атмосферного давления и температуры окружающего воздуха и топлива соответственно в пределах от 88 до 105 кПа и от 0 до 700С определяют по справочным таблицам (см.ГОСТ 18509-88). Приближенно оценить значения поправочных коэффициентов можно по графикам рис.3. При автоматизированной обработке результатов эксперимента с применением ЭВМ используются аппроксимирующие зависимости различного вида. В табл. 3 приведены коэффициенты полинома пятой степени аппроксимирующего справочные данные ГОСТ 18509-88 с высокой степенью точности (см. значения s - среднеквадратичной погрешности аппроксимации).
Используя исходные данные задачи и данные табл. 2, рис. 2, 3, найдем значения поправочных коэффициентов Кв = 1,6·10-3;Кφ = 4,6·10-3; Кtв = 1,18·10-3; КtТ = 1,6·10-3; и Рs = 2,75 кПа.
По формулам (7)...(10) вычислим ΔBокр = -3,3 кПа; ΔBs = 1,05 кПа; Δtокр = 50С; ΔtT = 150С.
Коэффициенты приведения мощности и удельного расхода топлива вычислим по формулам (5) и (6)
Кge = (1+3,3·1,6·10-3) (1-1,05·4,6·10-3) (1-5·1,18·10-3)=0,9945
КN = 0,83/(0,825 (1-15·1,6·10-3) = 1,0375
Вычислим приведенные значения параметров работы дизеля по формулам (1)...(4): Nео= 160,8 кВт; Мео = 903 Нм; Рео = 0,768 МПа; gео = 242,6 г/(кВт·ч).
Таблица 3
Параметры аппроксимации поправочных коэффициентов
параметр |
Кв |
Кφ |
Кtв |
КtT |
Дизели без наддува |
||||
α0 |
25,488 |
15,710 |
0,068 |
2,408 |
α1 |
-188,171 |
-114,955 |
2,220 |
-1,380 |
α2 |
547,355 |
333,330 |
0 |
0 |
α3 |
-780,416 |
-473,796 |
0 |
0 |
α4 |
548,106 |
333,448 |
0 |
0 |
α5 |
-150,952 |
-92,125 |
0 |
0 |
m |
2 |
2 |
3 |
3 |
S 10m |
0,0081 |
0,0049 |
0,00283 |
0,002828 |
Дизели с турбонадувом |
||||
α0 |
-2,8051 |
-2,9226 |
-0,09195 |
2,6201 |
α1 |
18,5732 |
8,0787 |
4,1660 |
-1,3629 |
α2 |
-47,3610 |
7,8978 |
-6,8454 |
0 |
α3 |
59,3879 |
-42,1221 |
4,7223 |
0 |
α4 |
-36,6266 |
44,7373 |
0 |
0 |
α5 |
9,3097 |
-14,7773 |
0 |
0 |
m |
2 |
2 |
3 |
3 |
S 10m |
0,00422 |
0,00855 |
0,0070 |
0,00264 |
Варианты
исходных данных для расчетно-графических
работ приведены в табл. 4. Плотность
топлива при 200С
в расчетах принять равной
ρт20
= 0,83 т/м. В вариантах 1...12 - дизели без
наддува, в вариантах 13...24 -дизели с
турбонаддувом.
Табл. 4
