4 Описание спроектированного двигателя
4.1 Основная техническая характеристика спроектированного двигателя
Спроектированный двигатель на основе 6ЧН26/32 обладает следующим набором характеристик, который отражен в таблице 4.1.
Таблица 4.1 – Технические характеристики двигателя
№ |
Наименование величины |
Обозначение |
Значение |
Размерность |
1 |
Тип двигателя |
6ЧН 26/32 |
||
2 |
Способ смесеобразование |
Внутреннее |
||
3 |
Наличие турбины |
с газотурбинным наддувом |
||
4 |
Номинальная мощность двигателя |
|
1150 |
|
5 |
Частота вращения коленчатого вала |
|
750 |
|
6 |
Диаметр цилиндра |
|
0,26 |
|
7 |
Ход поршня |
|
0,32 |
|
8 |
Число цилиндров |
|
6 |
|
9 |
Удельный эффективный расход топлива |
|
0,181 |
|
10 |
Среднее эффективное давление |
|
1,805 |
|
11 |
Максимальное давление цикла |
|
15,0 |
|
12 |
Степень сжатия |
|
15,0 |
|
13 |
Эффективный КПД |
|
0,471 |
|
14 |
Масса поршня |
|
77 |
|
15 |
Масса шатуна |
|
91 |
|
16 |
Масса колена вала |
|
104 |
|
4.2 Параметры рабочего цикла спроектированного двигателя
Для удобства сравнения параметров рабочего цикла спроектированного двигателя и двигателя-прототипа занесём данные в таблицу 4.2.
Таблица 4.2 – Сравнение параметров рабочего цикла
Величина |
Обозначение |
Двигатель прототип |
Спроектированный двигатель |
Эффективная мощность, |
|
2040 |
1150 |
Частота вращения коленчатого вала |
|
1000 |
750 |
Давление наддува, |
|
0,400 |
0,310 |
Максимальное давление цикла, |
|
18,000 |
15,000 |
Степень сжатия |
|
14,000 |
15,000 |
Степень повышения давления при сгорании |
|
1,310 |
1,244 |
Коэффициент избытка воздуха |
|
2,100 |
2,300 |
Коэффициент продувки |
|
1,050 |
1,050 |
Коэффициент остаточных газов |
|
0,050 |
0,050 |
Коэффициент использования теплоты в точке «z» |
|
0,945 |
0,945 |
Коэффициент использования теплоты |
|
0,980 |
0,980 |
Максимальная температура цикла, К |
|
1933,491 |
1866,33 |
Степень предварительного расширения |
|
1,614 |
1,608 |
Степень последующего расширения |
|
8,674 |
9,329 |
Среднее эффективное давление, МПа |
|
2,402 |
1,805 |
Эффективный КПД |
|
0,458 |
0,471 |
Индикаторный КПД |
|
0,509 |
0,524 |
Расход топлива кг/кВт·ч |
|
0,186 |
0,181 |
В ходе выполнения курсового проекта были изменены параметры рабочего цикла двигателя по сравнению с прототипом:
Максимальное
давление
=
15 МПа, было понижено с целью уменьшения
нагрузок на поршень и на эффективность
двигателя данное изменение не оказало
существенного влияния;
С целью повышения КПД цикла
и, соответственно, улучшения топливной
экономичности двигателя степень сжатия
увеличена с 14,0 до 15,0.
Коэффициент избытка воздуха для сгорания α = 2.3, был повышен с целью снизить тепловую нагрузку на детали двигателя. Такое решение привело к снижению максимально достигаемой температуры в процессе сгорания топлива до = 1866,33 К;
Давление
наддува понижено по сравнению с двигателем
прототипом до значений
;
Коэффициент
продувки принят в соответствии с
двигателем-прототипом
Коэффициент
остаточных газов принят в соответствии
с двигателем-прототипом
.
Таким образом все принятые изменения позволили достигнуть главных задач проекта: уменьшение удельного эффективного расхода топлива, тепловой нагрузки и обеспечение требуемых показателей экологической безопасности.