3.5 Процесс расширения

Для двигателей с принудительным воспламенением степень предварительного расширения равна 1, а степень последующего расширения равна степени сжатия.

Для двигателей с самовоспламенением степень предварительного расширения

,

степень последующего расширения

.

Показатель политропы расширения выбирают:

– для двигателей с принудительным воспламенением;

– для двигателей с самовоспламенением.

С повышением скоростного режима и уменьшением коэффициента короткоходности величина , как правило, уменьшается.

Давление (МПа) конца процесса расширения

.

МПа – для двигателей с принудительным воспламенением и МПа – для двигателей с самовоспламенением.

Температура конца процесса расширения

.

К –для двигателей с принудительным воспламенением и К – для двигателей с самовоспламенением.

Для двигателей с принудительным воспламенением , .

3.6 Индикаторные показатели рабочего цикла

Среднее индикаторное давление расчетное, МПа:

.

При расчетах двигателей с принудительным воспламенением принимают ,

Среднее индикаторное давление действительное

.

Здесь – коэффициент полноты индикаторной диаграммы, учитывающий скругления расчетной диаграммы. Меньшие значения при­нимать для быстроходных двигателей с принудительным воспламенением и двигателей с самовоспламенением с разделен­ной камерой сгорания.

МПа – для двигателей с принудительным воспламенением,

МПа – для двигателей с самовоспламенением.

Индикаторный КПД

.

Здесь: – в МДж/кг, – в МПа.

Удельный индикаторный расход топлива, г/(кВт∙ч):

.

Среднее давление механических потерь определяется в МПа по одному из уравнений:

– для двигателей с принудительным воспламенением при , ;

– для двигателей с принудительным воспламенением при , ;

– для двигателей с принудительным воспламенением при , ;

– для двигателей с самовоспламенением.

Здесь:

– средняя скорость поршня, м/с;

S – ход поршня в м (принят предварительно по базовой модели).

3.7 Эффективные показатели рабочего цикла

Среднее эффективное давление:

.

МПа для двигателей с принудительным воспламенением и МПа для двигателей с самовоспламенением без надува.

Рабочий объем V_h и размеры цилиндра (D, S) находят с учетом задан­ных (по прототипу) числа цилиндров i, коэффициента тактности и ра­нее выбранного коэффициента короткоходности и определяют из выражений:

, л;

, мм;

, мм.

Далее следуют уточнения, перерасчет: по приведенным выше формулам вычисляют фактическую среднюю скорость поршня по найденному ходу поршня , по ней – среднее давление механических потерь а затем , , . Полученные размеры цилиндра округляют до целых чисел, получен­ные уточненные параметры и эффективные показатели используют в по­следующих расчетах и в конструкции КШМ.

Механический КПД:

.

Действительные значения .

Эффективный КПД:

.

Для современных моделей:

– двигатели с принудительным воспламенением;

– двигатели с самовоспламенением.

Удельный эффективный расход топлива, г/(кВт∙ч):

.

Для двигателей с принудительным воспламенением – г/(кВт∙ч), для двигателей с самовоспламенением – г/(кВт∙ч).

Эффективная мощность, кВт:

.

Эффективный крутящий момент (Н∙м):

N_e – кВт, n – мин^-1.

Литровая мощность, кВт/л:

.

Часовой расход топлива, кг/ч:

.

Минимальный удельный расход топлива по внешней характеристике находят ориентировочно .