Процесс расширения.

- это основной рабочий (полезный) ход поршня двигателя и проходит с теплообменом,т.е. это политропный процесс. В начальной стадии (объем Z¹-Z) расширения после ВМТ происходит догорание топлива и, считается ,что давление сгорания остается постоянным объем этого периода оценивается коэффициентом степени предварительного расширения -.

№п\п	параметр	Обозна- чнение	Размер- ность	величина	примечание
19	Степень предварительного расширения		---	1,2	расчет
20	Степень последующего расширения		---	11,33	расчет
21	Давление конца расширения	Pb	МПа	0,720	расчет
22	Температура конца расширения	Tb	0K	1499	Расчет
23	Показатель степени расширения	n2		1,29	принимаем

Определяем степень предварительного расширения:

β Т_z 1,031 · 3030

λ Т_с 1,22 · 2135

ρ = —— = ————— = 1,2

Тогда степень последующего расширения:

ε 13,6

ρ 1,2

δ = — = —— = 11,33

Определяем температуру газов в конце расширения:

Т_z 3030

δ ⁿ² ^{– 1} 11,33 ^{1,29 – 1}

Т_b = ——— = ———— = 1499 К.

Где: n₂ – показатель политропы расширения.

Давление в конце расширения:

Р_z 16,5

δ ⁿ² 11,33 ^1,29

Р_b = —— = ——— = 0,720 МПа .

Полученные значения параметров соответствуют допустимым пределам для двигателей данного типа.

Расчетные индикаторные и эффективные показатели:

№п\п	параметр	Обозна- чнение	Размер- ность	величина	примечание
1	аналитическое среднее индикаторное давление	Pi′	МПа	1,42	расчет
3	Механический КПД	η М	---	0,93	принимаем
4	аналитическое среднее эффективное давление	Pe*	МПа	1,295	расчет
5	Удельный индикаторный расход топлива,	gi	кг/кВт∙ч:	0,156	расчет
6	Удельный эффективный расход топлива	g e	кг/кВт∙ч:	0,168	расчет
7	Индикаторный КПД:	 i	--	0,543	расчет
8	Эффективный КПД:	е		0,51	расчет

Определяем среднее теоретическое индикаторное давление по формуле:

Р_с λ ρ 1 1 1

ε – 1 n₂ – 1 δ ⁿ² ^{- 1} n₁ – 1 ε ⁿ¹ ^{– 1}

Р_i' = —— [ λ ( ρ – 1 ) + —— ( 1 – ——— ) –—— ( 1 – ——— )] =

13,3 1,22 · 1,2 1 1 1

12,6 1,29 – 1 11,33 ^{1,29 – 1} 1,58 – 1 13,6 ^{1,58 – 1}

= —— [1,22 (1,2 – 1) + ———— (1 – ———— ) – ——— (1– ——— )] =

= 1,42 МН/м² = 1420 МПа.

Среднее индикаторное давление с учётом поправки на полноту диаграммы при φ = 0,98:

P_i = φ P_i' = 0,98 · 1,42 = 1,392 МН/м² = 1392 кПа = 13,20 кгс/см².

Среднее эффективное давление:

Р_е = η_m Р_i = 0,93 · 1,392 = 1,295 МН/м² = 1295 кПа = 12,95 кгс/см².

Полученные значения параметров соответствуют допустимым значениям для двигателей данного типа.

Находим экономические показатели.

Индикаторный удельный расход топлива определяем по формуле:

η_н Р_н 0,93 · 0,24

L T_н Р_i 0,997 · 447 · 1,392

g_i = 433 ——— = 433 ———————— = 0,156 кг/(кВт·ч).

Тогда эффективный удельный расход топлива:

g_i 0,156

η_m 0,93

g_е = — = ——— = 0,168 кг/(кВт·ч),

что соответствует допустимым значениям для двигателей данного типа.

Определяем индикаторный КПД:

1 3600

g_i Q_н 0,156 · 42470

η_i = —— = ———————— = 0,543 ,

эффективный КПД:

η_е = η_i · η_m = 0,543 · 0,93 = 0,51.

Экономические показатели соответствуют показателям аналогичного дизеля и находятся на уровне норм для двигателей данного класса.