- •Введение
- •1 Расчет и выбор исходных параметров
- •2.1 Топливо
- •2.2 Параметры рабочего тела
- •2.3 Параметры окружающей среды и остаточных газов
- •2.4 Расчет параметров в конце процесса впуска
- •2.5 Процесс сжатия
- •2.6 Процесс сгорания
- •2.7 Процесс расширения
- •2.8 Индикаторные и эффективные параметры рабочего цикла, основные параметры цилиндра и двигателя
- •2.9 Построение индикаторной диаграммы
- •3 Расчет и построение внешней скоростной характеристики
- •4 Динамический расчет кшм с применением эвм
- •4.1 Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма
- •4.2 Расчет сил инерции
- •4.3 Расчет суммарных сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме
- •4.4 Расчет сил, действующих на шатунную шейку коленчатого вала
- •4.5 Построение графиков сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме
- •4.6 Построение диаграммы износа шатунной шейки
- •5 Патентно-информационный поиск аналогов заданного типа двс
- •6 Обоснование и выбор механизмов и систем двигателя
- •7 Расчет турбокомпрессора
- •8 Техническая характеристика двигателя
- •Заключение
- •Список литературы
- •Приложение а
2.6 Процесс сгорания
Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси равен:
; (2.18)
Теплота сгорания рабочей смеси , кДж/ (кмоль раб. см.), равна:
; (2.19)
где количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания, кДж/ кг. При этом
; (2.20)
Средняя мольная теплоемкость , кДж/(кмольград), свежего заряда находят по формуле:
= ; (2.21)
=
Средняя мольная теплоемкость , кДж/(кмольград), продуктов сгорания дизельного топлива при постоянном объеме и давлении:
; (2.22)
Значение температуры , К, в конце видимого процесса сгорания дизельного топлива определяется из уравнения процесса сгорания
; (2.23)
где – степень повышения давления; = 1,8...2,0 (для дизелей без наддува), = 1,4...1,6 (для дизелей с наддувом).
Подставив вышеуказанные выражения в уравнение сгорания, получим квадратичное уравнение , корень которого равен:
; (2.24)
Давление теоретическое , МПа, в конце сгорания:
= = ; (2.25)
= =
2.7 Процесс расширения
Приблизительно значение показателя политропы расширения:
= 1,21 + 130/ ne; (2.26)
= 1,21 + 130/ 2600 = 1,26.
Давление в конце процесса расширения , МПа, равно:
= ; (2.27)
=
где – степень последующего расширения. При этом
= ; (2.28)
=
Степень предварительного расширения находят по формуле:
= ; (2.29)
=
Температура в конце процесса расширения , К, равна:
= ; (2.30)
=
Проводится проверка ранее принятой температуры остаточных газов:
= ; (2.31)
=
Полученная температура отличается от приблизительно на 0,44 %, что меньше 5 %.
2.8 Индикаторные и эффективные параметры рабочего цикла, основные параметры цилиндра и двигателя
Теоретическое среднее индикаторное давление , МПа, дизельного двигателя находят по формуле
= ; (2.32)
=
Действительное среднее индикаторное давление , МПа:
= ; (2.33)
=
где – коэффициент полноты диаграммы, = 0,95...0,96.
Индикаторный коэффициент полезного действия:
= ; (2.34)
=
где плотность заряда на впуске, = 1,189 кг/ м3 (для двигателя без наддува), = 1,45...1,65 кг/ м3 (для двигателя с наддувом).
Удельный индикаторный расход топлива , г/(кВтч):
; (2.35)
Среднее давление механических потерь , МПа, определяется из эмпирического выражения в соответствии с данными таблицы:
= ; (2.36)
=
где – скорость поршня, м/с. При этом
= ; (2.37)
=
где S – ход поршня (выбирается предварительно по прототипу), мм.
Среднее эффективное давление , МПа:
= ; (2.38)
=
Механический коэффициент полезного действия:
= ; (2.39)
=
Литраж двигателя , л, находят по формуле:
= ; (2.40)
=
Рабочий объем цилиндра Vh, л, находят по формуле:
Vh = ; (2.41)
Vh =
Диаметр цилиндра D, мм, находят по формуле:
D = ; (2.42)
D =
Ход поршня , мм, находят по формуле:
; (2.43)
Уточненная скорость поршня определяется по формуле:
= ; (2.44)
=
Поскольку при = = 0,15 м/с < 0,5 м/с, то возвращаться к расчету механических потерь не нужно.
Затем вычисляются основные параметры и показатели двигателя:
– литраж двигателя , л, находят по формуле:
= = ; (2.45)
= =
– эффективную мощность , кВт, находят по формуле:
= ; (2.46)
=
– литровую мощность , кВт/л, находят по формуле:
= ; (2.47)
=
– эффективный крутящий момент , Нм, находят по формуле:
= ; (2.48)
=
– эффективный коэффициент полезного действия:
= ; (2.49)
=
– удельный эффективный расход топлива , г/(кВтч):
; (2.50)
– часовой расход топлива , кг/ч, находят по формуле:
= ; (2.51)
=