1 Глава
.pdfРабочий объем одного цилиндра
|
|
iV |
|
2,0192 |
0,3365 л. |
V |
h |
|
|||
h |
|
i |
|
4 |
|
|
|
|
|
Коэффициент короткоходности K=0,8. Диаметр цилиндра
D 100 3 |
4 V |
100 3 |
4 0,3365 |
81,220 |
мм 81 мм |
|
h |
|
|||||
K |
3,14 0,8 |
|||||
|
|
|
|
Ход поршня
S D K 81 0,8 80.97 мм 65 мм
Действительная средняя скорость поршня
|
|
S n |
|
3 |
6000 |
|
|
м |
|
||
с |
|
|
65 10 |
|
13 |
; |
|||||
пд |
|
30 |
|
30 |
|
|
с |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
с |
|
с |
|
11,5 13 |
|
|
|
|||
|
пд |
|
п |
100 |
100 |
11.5%. |
|||||
|
с |
|
|
13 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
пд |
|
|
|
|
|
|
|
|
Уточнение рабочего объема двигателя и его мощности:
|
|
|
|
D |
2 |
|
|
3,14 |
2 |
|
|
|
|
iV |
|
2,00865 |
|
|
|
|
i |
S 4 |
81 |
65 1,75 л; |
|
|
|
0,334775 л. ; |
|||||||||
iV |
|
|
|
|
V |
h |
|
|||||||||||
|
h |
|
|
|
4 |
|
|
|
4 |
|
|
|
h |
|
i |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
p |
|
iV |
n |
|
1,04 2,00865 6000 |
104,4498 |
|
|
|
|
|||||
N |
|
e |
h |
|
|
|
|
|
кВт |
|
|
|||||||
e |
|
|
30 |
|
|
30 4 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Эффективный крутящий момент и литровая мощность:
M |
|
|
9550 N |
e |
|
9550 104,4498 |
166.2492 Нм; |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
к |
|
|
n |
|
|
|
6000 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
N |
|
|
|
N |
e |
|
104,4498 |
33.7 |
кВт/ л. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
л |
iV |
2,00865 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
|
1.9. Построение индикаторной диаграммы
Выбор масштабов
Масштаб давления mр=0,05 МПа/мм.
Масштаб хода поршня ms=0,5 мм хода/мм диаграммы. Координатные оси и характерные линии диаграммы.
Линия абсолютного давления окружающей среды p0 = 0,1 МПа располагается на расстоянии ОК от оси абсцисс:
ОК |
р |
|
|
0,1 |
2 мм |
0 |
|
||||
m |
|
0,05 |
|||
|
р |
|
|
||
|
|
|
|
|
Линия, определяющая положение поршня в ВМТ. Отрезок ОА Sс косвенно
характеризует |
объем |
камеры |
сгорания- |
V |
Vh |
|
0,334775 0,036 л |
||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
1 |
10,3 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Sc |
Vc |
|
0,036 л |
|
|
|
|
36000 |
|
7 мм, |
ОА |
Sc |
|
7 |
14 мм. |
|
|
|
|||
|
5150,385 мм2 |
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
||||||||||
|
F |
5150,385 |
|
0,5 |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отрезок АВ эквивалентен ходу поршня S и точка В определяет положение |
||||||||||||||||||||
поршня в НМТ; АB |
S |
|
81 |
162мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Характерные точки индикаторной диаграммы:
11
z соответствует pz |
pz = 9.645 МПа; |
c соответствует pc |
рc = 2.15 МПа; |
r соответствует pr |
рr = 0.115 МПа; |
а соответствует pа |
ра = 0,0888 МПа; |
b соответствует pb |
рb = 0,5106 МПа. |
С учётом дозарядки в НМТ откладывается точка, соответствующая давлению pа’ = φ1 ра =1,04 0,0888= 0,0923 МПа, с которой начинается построение политропы сжатия.
Построение индикаторной диаграммы теоретического цикла
Построение политроп сжатия и расширения.
Такты работы двигателя:
r-a - такт впуска; a-c - такт сжатия; с-b1 – такт расширения; b1-r – такт выпуска.
Процессы, формирующие рабочий цикл:
a'rb’’aa’’ – процесс впуска; a’’e – процесс сжатия; ec’zb’–сгорание– расширение; b’b1a’rb’’ – процесс выпуска.
Точки a’ и a’’ – соответствуют началу открытия и концу закрытия закрытие впускного клапана;
Точки b’ и b’’ – начало открытия и конец закрытия выпускного клапана. Результаты расчета политроп сжатия и расширения представлены в таблице 3 Табл.3
№
№ Sx Ŝx
п/п
мммм
хода диагр.
1 |
0 |
0 |
2 |
1 |
2 |
3 |
5 |
10 |
4 |
10 |
20 |
5 |
20 |
40 |
6 |
30 |
60 |
7 |
40 |
80 |
8 |
50 |
100 |
9 |
60 |
120 |
10 |
65 |
130 |
|
|
S |
|
|
a |
S |
x |
S |
|
c |
-
ε
9,013
6,008
4,241
2,670
1,949
1,534
1,265
1,076
1
Сжатие
|
S |
|
|
n |
|
1 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
Sx Sc |
|
-
εn1
19,455
11,254
7,032
3,766
2,461
1,782
1,373
1,104
1
px
МПа
pc
1,797
1,039
0,649
0,348
0,227
0,165
0,127
0,102
0,089
px
мм
pс
35,93
5
20,78
7
12,98
9
6,956
4,546
3,291
2,537
2,039
1,776
Расширение
|
S |
|
|
n |
|
21 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
Sx Sc |
|
-
εn2
15,963
9,577
6,175
3,447
2,318
1,715
1,345
1,097
1
px
МПа
pz
8,061
4,663
2,914
1,560
1,020
0,738
0,569
0,457
0,398
px
мм
pz
161,219
93,259
58,275
31,207
20,395
14,766
11,380
9,149
7,968
Построение индикаторной диаграммы, соответствующей действительному циклу
Отличия действительной индикаторной диаграммы, соответствующей реальному циклу, от теоретической диаграммы вызываются следующими причинами.
1. Повышение давления в конце такта сжатия (точка с'), являющееся
12
следствием начала процесса сгорания до прихода поршня в ВМТ:
2. Отклонение процесса резкого нарастания давления от процесса при V=const вследствие конечной скорости выделения теплоты и вызванного движением поршня изменения объема надпоршневого пространства. При этом момент достижения максимального давления смещается относительно ВМТ (точка zд на рис.2.).
Сглаживание индикаторной диаграммы вблизи ВМТ в конце процесса сжатия и в начале процесса расширения
Задача заключается в определении ординаты точки с' рc’ =1,2 2.05=2,58 МПа, соответствующей действительному значению давления в цилиндре в момент достижения ВМТ, а также положения точек “е” и "zд " относительно ВМТ. Первая из них соответствует началу фазы видимого сгорания-e=13 ПКВ; вторая - определяет момент достижения действительного максимального давления pzд после прохождения поршнем ВМТ zд=12ПКВ.
На диаграмму наносится также момент искрового разряда в свече зажигания (точка f), что соответствует углу опережения зажигания f=28 ПКВ.
Выбор фаз газораспределения
Фазы газораспределения выбираются такими же, которые характерны для двигателей того же типа, что и проектируемый, с тем же самым числом и расположением цилиндров и с примерно одинаковой средней скоростью поршня:
φа’= 25ПКВ – угол начала открытия впускного клапана до ВМТ; φа’,= 68ПКВ - угол запаздывания закрытия впускного клапана после НМТ;
φb’ =63ПКВ - угол опережения открытия выпускного клапана до НМТ;
φb’’ =30ПКВ – угол запаздывания закрытия выпускного клапана после ВМТ. Диаграмма фаз газораспределения приведена на рис.2.
Скругление индикаторной диаграммы, выполненное по методу Ф.А.Брикса с
учётом угловых положений характерных точек приведено на рис.2. Поправка, |
|||
соответствующая отрезку – О1О2 диаграммы |
|||
О О |
r |
40.5 0,28 11.34 мм. |
|
|
|||
1 |
2 |
2ms |
2 0,5 |
|
|
||
Здесь λ =0,28 - отношение радиуса кривошипа к длине шатуна. |
|||
( |
=40мм, |
|
) |
Индикаторная диаграмма проектируемого двигателя приведена на рис.2.
13