книги из ГПНТБ / Чернышев А.Н. Корабельные двигатели внутреннего сгорания. (Теория рабочих процессов поршневого двигателя) учебное пособие

V n u V e

- д о л и п о т е р я н н о г о х о д а по рш ня н а в ы с о т у

в п у с к н ы х и в ы п у с к н ы х о к о н ;

4 °

-

у г о л см е щ е н и я в ы п у с к н о г о к о л е н ч а т о г о в а л а

о т н о с и т е л ь н о в п у с к н о г о .

З н а я

д и а м е т р

ц и л и н д р а ,

о п р е д е л я ю т

х о д

порш ня

S j . = S n+ S e

.

В

к о р а б е л ь н ы х д в у х т а к т н ы х

д в и г а т е л я х

с

ПДП

S„-St=S и SZ * 2 S .

П о д с ч и т ы в а ю т

в ы с о т у

в п у с к н ы х

и в ы п у с к н ы х

H e = y 0 - S

о к о н .

П о с т р о е н и е г р а ф и к о в

S = f

(о(0)

п р о и з в о д я т

п о

с п о с о ­

б у Б р и к с а ( р и с .

7 3 )

в о п р е д е л е н н о й п о с л е д о в а т е л ь н о с т и .

1 .

В ы б и р а ю т м а с ш т а б ы .

2 .

С т р о я т

г р а ф и к

Зя =^(оС°) д л я в п у с к н о г о

п о р ш н я .

3 .

В п р и н я т о м д л я х о д о в п о р ш н е й м а с ш т а б е о т к л а д ы в а ­

ю т по о с и

о р д и н а т

( в н и з

о т Н И 'О

в е л и ч и н у

H„ = tf/n-Sn и

п р о в о д я т

прямую

d

e

,

п а р а л л е л ь н у ю

о с и

а б с ц и с с .

Т о ч к а d

п е р е с е ч е н и я

п р я м о й

d e

с к р и в о й

S n-f(oC°)

с о о т в е т с т ­

в у е т н а ч а л у о т к р ы т и я по р ш н е м в п у с к н ы х о к о н .

О р д и н а т а £ '

в п у с к н ы х о к о н .

К о г д а к р и в о ш и п в п у с к н о г о по р ш н я п о в е р н е т с я

н а у г о л

оС°г

о т

с в о е й

НМТП, к р и в о ш и п в ы п у с к н о г о

по р ш н я п о ­

в е р н е т с я

н а

у г о л

ocl +

,

а

п у т ь ,

п р о й д е н н ы й

в ы п у с к н ы м

п о р ш н е м ,

о п р е д е л и т с я о р д и н а т о й Sg .

В ы с о т а к а м е р ы с ж а т и я Нс о п р е д е л и т с я р а с с т о я н и е м м еж ду

в п у с к н ы м и в ы п у с к н ы м п о р ш н я м и в м о м е н т ,

к о г д а к р и в о ш и п

п е р в о г о н е д о й д е т до с в о е й ВМ ТП

н а у г о л о- ^ — , а к р и в о ­

шип в т о р о г о

п р о й д е т

свою ВМ Тв

н а

у г о л

4 — .

п

Д0 ^

П р и п о в о р о т е к р и в о ш и п а н а у г о л

п о р ш н и с о о т в е т -

с т в е н н о п е р е м е с т я т с я н а в е л и ч и н ы

8„ и

8Л . Т а к к а к

S„ = Se = S

, т о й

8п = 8в = 8 . Т о г д а в ы с о т а к а м е р ы с ж а ­

т и я Нс = к + 2 8

, г д е

к -

р а с с т о я н и е м е ж д у в н у т р е н н и м и

м е р т в ы м и

т о ч к а м и

в п у с к н о г о

( В И Т „ )

и в ы п у с к н о г о

(ВМТв )

п о р ш н е й .

к

В е л и ч и н а

о п р е д е л я е т с я

следую щ им

о б р а з о м .

Объем цилиндра

va ^

H .

а »

где На - расстояние

ц

между впускным и выпускным поршнями

при повороте

соответствующих

кривошипов на угол

оС°е от НМТ„

и угол

оС°е + А0

от

h*v

Следовательно, Ка = 3„ + к + Se

Тогда

Va

хЪг

:Бг (3'„

+ к + S'e)

(156)

x l f

Ц

-

Н с

К +

2 .8

(157)

Ц

Подставив

значения

Va

И

у . в уравнение (155), получим

S ' * S ' e - f 2

S

(158)

£ ~ i

4. Отложив вниз от точки ВНТ„

на

оси

ординат

вели­

чину к

,

проводят

линию,

параллельную

оси

абсцисс,

и

строят

кривую

Se = fz (oL°) .

в масштабе S sHu°)

5. От

точки

НМТв

на

оси

ординат

откладывают

величину

fce = if>e *Se

и через

точку в ' прово­

дят

прямую

в ' а '

до пересечения

с кривой Se = i2 (c*0)

. Точ­

ка

в'

на кривой

S e = Sz (оС°) определяет

момент

начала

от­

крытия поринем выпускных окон, а точка

а '

-

момент

их

закрытия.

Располагаемые

время-сечения

определятся:

- предварения

выпуска

iT *

=

f J8 • d x

=

^ ‘g e..F.-m

м г -сек ;

J

ВПдв

s

-

принудительного

выпуска

3 " - ] / e - d r = Л ' бе F; -m

л г - с е к ;

6 n Ae

-

продувки-наполнения

'

®П f

j u

t • сек .

Построение

суммарной

расчетной

индикаторной

диаграммы двигателей

с ПДП

При выполнении теплового расчета для определения коэф­

фициента

наполнения Чк = (1-

и

действительного

средне­

го

индикаторного

давления

pL = (

i

р[

необходимо

знать

долю ходов

у 5

,

поршней, потерянную

на

высоту впускных

и выпускных

окон

h s = h„ + He = ув-5п + Ve ' sa •

Значения

Vh

и Vc

определяются

с помощью графика 5 = t(oL°) (рис.

73).

По результатам теплового расчета строится суммарная

индикаторная диаграмма (рис. 74).

При выполнении теплового расчета двухтактных двигате­

лей с ПДП принимают за начало сжатия

(точка

а

рис.

74)

момент закрытия впускных окон (точка

е

рис.

73)

и

за

ко­

нец расширения

(точка

в

рис.

74)

момент

открытия

впуск­

ных окон

(точка

d

рис.

73).

Действительное

начало вы*

пуска

начинается

в точке

в'

,

а

конец расширения

(точ­

ка

о

)

не

совпадает

с

точкой

в

(рис. 74). Положение

точки

d

на индикаторной

диаграмме

(рис. 74) определя­

ется величиной^давления в

цилиндре

pd

в момент

открытия

впускных

окон.

Значение

pd

находится

по графику

(р * к)

(см.

рис. 65).

а) С у м м а р н а я .

5) Ч а с т н ы е .

Из точки

в'

на индикаторной

диаграмме

(рис. 74)

через точку

cL

проводят прямую

e'cLn' до

пересечения

ние р. определится отношением площади индикаторной диа-

граммы^ o a c y z B'ci п'О

к рабочему объему VH

пл. o a c y z e dnfo

иГ

р.,. = ------------- ---------------т .

с и 2

кГ/см ^

н/м'

где

тп-р -

масштаб давлений, цц uертетя

мм чертежа*

Правильность

теплового расчета,

выполненного с исполь­

зованием опытных коэффициентов, проверяется отношением

РЧл)

где

р! (I -

l^s) -

Р-

- действительное среднее

индикатор­

ное давление определенное расчетом;

р . ,

- то

же,

определенное по расчетной

индикатор-

•'(Я)

ной диаграмме.

Построение

частных

индикаторных диаграмм

p = i(5 ) для

впускного и выпускного Поршней

Индикаторная мощность двигателя

с ПДП

П и Р ‘

л с ■

(15 9 )

";ж

Ni.

= N;n

f Ni( . ’

Так как выпускной поршень движется с опережением от­

носительно

впускного,

то

Nj,n^ Nie

и

. При

угле

смещения Д° «5Ц 20

N^e * СО, б *0,7)

. Следовательно,

индикаторные диаграммы

и р - ^ г ( ^ в )

•

Частные индикаторные диаграммы строятся на основании

суммарной

диаграммы (рис.

74) и диаграммы путей поршней

(рис. 73)

при тех же масштабах. На ось абсцисс (рис.

74,б)

наносятся

величина

к

и через полученные точки ш и п

перпендикулярно к оси абсцисс проводятся

прямые

т р

и

п р

,

которые принимается за оси ординат частных диаграмм

От точки

rtt

влево

по оси абсцисс откладывается зна­

чения

хода

выпускного пориня, снятые с диаграммы 5в=/2 (<<■'°)

(рис.

73).

От точки

н.

вправо по оси абсцисс отклады­

вается

значения

хода

впускного пориня,

снятые с

диаграм­

мы

S„

-

(oL°) ,

и наносятся характерные

точки а

,с

, у ,

г ,

в

,

о

(рис. 74,6).

Ординаты давлений в соответству­

ющих точках

снимается

с

суммарной индикаторной диаграммы

(рис.

74,а ),

а абсциссы

- с диаграммы путей поршней

(рис. 73).

Для построения кривых сжатия и расширения частных

диаграмм

суммарная

диаграмма делится на ряд участков

(рис.

74,а ) . Измеренные

по индикаторной

диаграмме объемы

ходов впускного S*

и выпускного

Sg

поршней.

Найденные значения

S* и

откладывается по оси

абсцисс частных диаграмм (рис. 74,б).

Ординаты давлений

р^

, снятые для

соответствувщих

точек с суммарной индикаторной диаграммы

(рис. 74,а ), пе­

реносятся на частные диаграммы (рис.

74,6). Покажем это

бару

р =

(рис. 74,а ).

Ординату этой точки перенесем

яа частные диаграммы и проведем изобару

р£

.

Объем цилинд

рa Vj

в точке

1 (рис. 74,а)

определится отрезком 1-1.

Отрезок 1-1 отложим

на диаграмме путей

пориней между крм-

-ми

Sns fi(ei0)

и

Sg= iz (oL°)

на участке сжатия (рис. 73).

Полученные ординаты

и

(,-л

перенесем на частные диа­

граммы и отложим на изобаре

. Точки

1„

и

1# (рис.

точка соединяется плавными кривыми л„ сп и

авс6 .

Аналогичным образом строятся и кривые для

ходов расши­

смещения

А0 коленчатых валов, тем больше

разница в мощ­

ности выпускного и впускного

поршней. Это

происходит

по­

тому, что

внпускной поршень,

движущийся с

опережением

в

при его

движении

совершается

и большая секундная работа.

В конце

процесса

сжатия впускной пориень, движущийся с от­

ставанием, совершает работу

сжатия (отрицательную) при

поршня

больше впускного.

Следует отм етить ,

что соотношение мощностей,

получен­

ное для

данного

у гл а

смещения

коленчатых валов

Л ° , спра­

ведливо

только

для номинальной

(р а сч е тн о й ) мощности.

ной клапанно-щелевой продувки.

Рис.

62, ртр. 203 .

7. Изобразите схему и диаграмму угол-сечения прямоточ­

ной щелевой продувки. Рис. 63,

стр.

204 .

8. Объясните влияние расположения

и конструкции впуск­

ния и очистки цилиндров. Стр.

209-224 .

11. Назовите основные критерии, характеризующие качест­

во газообмена. Налижите их формулы. Дайте определения

vPa»1U » *£« * Уг » • Назовите

их численные значения для