1.5. Расчет показателей рабочего цикла двигателя

Показатели рабочего цикла двигателя делятся на индикаторные (внутренние) и эффективные (внешние).

1.5.1. Расчет индикаторных показателей

Индикаторные показатели характеризуют степень совершенства рабочего цикла с учетом только потерь теплоты в систему охлаждения, и с отработавшими газами .

1.5.1.1. Расчетное значение среднего индикаторного давления Рip дизеля

вычисляется:

- для четырехтактного

Р_ip = =

(23)

Среднее индикаторное давление действительного цикла меньше теоретического (расчетного) на величину скругления индикаторной диаграммы поэтому:

для четырехтактного дизеля:

Р_id = j_n× Р_ip = 0,9∙2,6=2,3 Мпа

где: j_n – коэффициент полноты диаграммы;

y - доля потерянного хода ( по заданию).

Значения коэффициента - φ_п для дизелей составляют:

четырехтактных φ_п = 0,9 - 0,95

φ_п= 0,9

(большие значения при прямоточно-щелевой продувке);

Ориентировочные значения среднего индикаторного давления:

четырехтактные - Р_i, =0,9 - 2,5 Мпа,

1.5.1.2. Индикаторный кпд и индикаторный удельный расход топлива

Индикаторным КПД дизеля называется отношение количества теплоты, преобразованной в работу ко всему количеству теплоты выделившейся при горении топлива в камере сгорания.

(24)

где: - плотность всасываемого дизелем воздуха- ,

L – действительное количество воздуха поступившего в цилиндр - кг;

h_v – коэффициент наполнения (вычислена ранее);

Н_u –низшая теплота сгорания топлива – .

1.5.1.3. Удельный индикаторный расход топлива

представляет собой количество топлива израсходованного на выработку 1кВт .ч.

Значения индикаторного КПД и удельного индикаторного расхода топлива для номинальных режимов и частот вращения современных дизелей с газотурбинным наддувом соответствуют:

(25)

Значения индикаторного КПД и удельного индикаторного расхода топлива для номинальных режимов и частот вращения современных дизелей с газотурбинным наддувом соответствуют:

Тип дизеля	ηi	qi,
четырехтактные	45 - 50	160 – 175

1.5.1.4. Индикаторная мощность

Индикаторной мощностью-N_i называется мощность соответствующая индикаторной работе газов осуществляемой в цилиндре дизеля за время цикла.

Выражение для определения расчетной величины индикаторной мощности имеет вид :

(26)

где: n – число оборотов к/вала; V_h – рабочий объем; z– число цилиндров;

t - тактность; Р_id - среднее индикаторное давление действительного цикла.

1.5.2. Расчет эффективных показателей

Эффективные показатели учитывают кроме потерь теплоты еще механические потери в узлах трения (поршень цилиндр, в подшипниках коленчатого вала) и потери на привод вспомогательного оборудования (водяной насос, масляный насос и т.д.) при передаче энергии расширения газов на коленчатый вал.

При известном значении механического КПД эффективные показатели дизеля определяются:

1.5.2.1. Среднее эффективное давление

Р_е = Р_id ×h_m =2,3·0,88=2,02 МПа (27)

1.5.2.2. Средний эффективный КПД

h_е = h_i× h_m =0,69·0,88=0,60 (28)

1.5.2.3. Средний удельный расход топлива

q_е = q_i× h_m,=0,121/·0,88=0,137 (29)

1.5.2.4. Эффективная мощность

N_е = N_i× h_m=3791,5·0,88=3336,6 кВт (30)

где: h_m – механический КПД (по заданию).

Значения эффективного КПД и удельного эффективного расхода топлива для номинальных режимов и частот вращения современных дизелей с

газотурбинным наддувом соответствуют:

Тип дизеля	ηе	qе,
Четырехтактные	36 – 41	190 – 210