8. Основные параметры и показатели двигателя.
Рабочий объем одного цилиндра:
.
л.
Диаметр цилиндра.Так как ход поршня предварительно был принятS=65мм, тогда для нашего случая имеем:
.
мм.
Окончательно для изучаемого нами двигателя, округляя полученные значения, получаем, что D=65мми S=65мм.
Далее основные параметры и показатели двигателя определяются по окончательно принятым значениям DиS.
Площадь поршня:
см2.
Литраж двигателя:
.
л.
Мощность двигателя:
,
где τпринимаем равным 4. Тогда для разных режимах двигателя получаем:
для
об/мин:
кВт;
для
об/мин:
кВт;
для
об/мин:
кВт;
для
об/мин:
кВт.
Литровая мощность двигателя для режима с номинальными оборотами nN:
.
кВт/л.
Крутящий момент:
.
Для
об/мин:
Н·м;
для
об/мин:
Н·м;
для
об/мин:
Н·м;
для
об/мин:
Н·м.
Часовой расход топлива:
.
Для
об/мин:
кг/ч;
для
об/мин:
кг/ч;
для
об/мин:
кг/ч;
для
об/мин:
кг/ч.
Таблица 9
Основные параметры и показатели двигателя
|
Параметры |
Основные параметры и показатели двигателя | |||
|
n |
955 |
3055 |
5755 |
6315 |
|
Fп, см2 |
33,19 | |||
|
Vл, л |
0,85 | |||
|
Nл, кВт/л |
55,48 | |||
|
Ne, кВт |
9,726 |
29,042 |
47,872 |
49,432 |
|
Me, Н·м |
93,328 |
90,768 |
79,424 |
74,74 |
|
GT, кг/ч |
1,907 |
5,903 |
10,828 |
12,645 |
9. Построение индикаторной диаграммы.
Индикаторную диаграмму карбюраторного двигателя будем строить для номинального режима двигателя, т.е. при Ne=47,87кВт иn=5755об/мин,аналитическим методом.
Масштаб диаграммы: масштаб хода поршня Ms=1ммвмм; масштаб давленийМр=0,05МПавмм.
Величины в приведенном масштабе, соответствующие рабочему объему цилиндра и объему камеры сгорания:
и
.
Максимальная высота диаграммы (точка z):
.
Ординаты характерных точек:
;
;
;
;
.
Построение политропы сжатия и расширения аналитическим методом:
а) политропа сжатия
.
Отсюда
,
где ОВ=ОА+АВ=9,8+78=87,8мм;
б) политропа расширения
.
Отсюда
.
Теоретическое среднее индикаторное давление:
,
где F1 =1476,07мм2– площадь полученной диаграммыaczba.
Таблица 10
|
№ точек |
ОХ, мм |
ОВ/ОХ |
Политропа сжатия |
Политропа расширения | |||||
|
|
Px /Mp, мм |
Рх, МПа |
|
Рх /Mp мм |
Рх, Мпа | ||||
|
1 |
10,83 |
7,032 |
14,386 |
24,887 |
1,244 |
11,613 |
96,509 |
4,825 | |
|
|
|
|
|
|
точка с |
|
|
точка z | |
|
2 |
18,8 |
4,035 |
6,757 |
11,69 |
0,584 |
5,796 |
48,168 |
2,408 | |
|
3 |
27,8 |
2,727 |
3,954 |
6,84 |
0,342 |
3,54 |
29,424 |
1,471 | |
|
4 |
35,8 |
2,118 |
2,796 |
4,837 |
0,241 |
2,574 |
21,394 |
1,069 | |
|
5 |
42,8 |
1,772 |
2,189 |
3,787 |
0,189 |
2,055 |
17,083 |
0,854 | |
|
6 |
50,8 |
1,492 |
1,731 |
2,995 |
0,149 |
1,656 |
13,766 |
0,688 | |
|
7 |
59,8 |
1,268 |
1,384 |
2,395 |
0,119 |
1,348 |
11,208 |
0,56 | |
|
8 |
67,8 |
1,118 |
1,165 |
2,016 |
0,101 |
1,151 |
9,568 |
0,478 | |
|
9 |
75,83 |
1 |
1 |
1,73 |
0,085 |
1 |
8,31 |
0,416 | |
|
|
|
|
|
|
точка а |
|
точка b |
| |
Скругление индикаторной диаграммыосуществляется на основании следующих
соображений и расчетов. Так как
рассчитываемый двигатель достаточно
быстроходный (n=5755об/мин),
то фазы газораспределения необходимо
устанавливать с учетом получения хорошей
очистки цилиндра от отработавших газов
и обеспечения дозарядки в пределах,
принятых в расчете. В связи с этим начало
открывания впускного клапана (точкаr
,) устанавливается за 18° до
прихода поршня в в.м.т., а закрытие (точкаа») – через 60° после прохода
поршнем н.м.т.; начало открытия выпускного
клапана (точкаb,)
принимается за 55° до прихода поршнем в
нм.т., а закрытие (точкаа,)
– через 25° после прохода поршнем в.м.т.
Учитывая быстроходность двигателя,
угол опережения зажиганияθпринимается равным 35°, а продолжительность
периода задержки воспламенения –
.
В соответствии с принятыми фазами
газораспределения и углом опережения
определяем положение точек
по формуле для перемещения поршня:
,
где λ– отношение радиуса кривошипа к длине шатуна.
Выбор величины λ производим при проведении динамического расчета, а при построении индикаторной диаграммы предварительно принимаемλ=0,285.
Таблица 11
|
Обозначение точек |
Положение точек |
φ° |
|
Расстояние точек от в.м.т.(АХ), мм |
|
|
18° до в.м.т. |
18 |
0,0655 |
2,12 |
|
|
25° после в.м.т. |
25 |
0,1223 |
4,0 |
|
|
60° после н.м.т. |
120 |
1,6069 |
52,2 |
|
|
35° до в.м.т. |
35 |
0,2313 |
7,5 |
|
|
30° до в.м.т. |
30 |
0,1697 |
5,5 |
|
|
55° до н.м.т. |
125 |
1,6667 |
54,2 |
Положение точки с»определяем из выражения:
;
.
Действительное давление сгорания:
;
.