1.9.Индикаторные параметры рабочего цикла

а) теоретическое индикаторное среднее давление:

(стр.116)

МПа

б) среднее индикаторное давление:

=0,98·1,367=1,339 МПа, (стр.117)

где φ_u=0.98 - коэффициент полноты диаграммы;

в) индикаторный К.П.Д. и индикаторный удельный расход топлива:

и (стр.117)

η_i=1,339 · 14,957 · 1/(43,93 · 1,189 · 0,9607)=0,4589,

g_i=3600/(43,93 · 0,4589)=178 г/(кВт ч).

1.10.Эффективные показатели двигателя

а) среднее давление механических потерь:

(стр.117)

,

где S=71 мм - ход поршня, тогда

υ_п.ср=71 · 5800/30000=13,7 м/с, тогда

p_м=0,024+0,0053 · 13,7=0,0966 МПа.

б) среднее эффективное давление и механический К.П.Д

р_е=р_i-p_м=1,339-0,0966=1,24 МПа (стр.117)

η_м=1,24/1,339=0,92

в) эффективный К.П.Д. и эффективный удельный расход топлива:

г/(кВт∙ч) (стр.118)

Параметр	Индикаторные и эффективные параметры двигателя
n	800	2900	5800	6500
pi/	1.450	1.290	1.367	1.130
pi	1.421	1.264	1.339	1.18
ηi	0.42	0.464	0.4589	0.343
gi	167	176	178	239
νп.ср	1,89	6,86	13,7	15,38
pM	0.034	0.060	0.0966	0.100
pe	1.2194	1.3604	1.24	1.0988
ηM	0.970	0.951	0.92	0.901
ηe	0.4074	0.4400	0.42	0.3010
ge	202	186	195	273

1.11.Основные параметры цилиндра и двигателя

Литраж:

V_л=30 · τ ·N_e/(p_e · n)=30 · 4 · 68/(1,24 · 5800)=1,23 л. (стр.118)

Рабочий объем одного цилиндра:

V_h=V_л/i=1,23/4=0,3075 л, (стр.118)

где – число цилиндров,=4.

Диаметр цилиндра. Так как ход поршня предварительно был принятS=71 мм, то

D=2 ·10³[V_h/(π · S)]^½=2 ·10³[0,3075/(3,14 ·71)]^½=73,36 мм. (стр.119)

Окончательно принимаю: D=74 мм иS=71 мм.

Основные параметры и показатели двигателей определяются по окончательно принятым значениям D иS:

площадь поршня:

=3,14·71²/(4·100)=43. (стр.119)

литраж двигателя:

V_л=π ·D² ·S ·i/(4 ·10⁶)=3,14 ·74² ·71 ·4/(4 ·10⁶)=1,22 л. (стр.119)

мощность двигателя:

=1,24·1,22·5800/(30·4)=71,21 кВт. (стр.119)

крутящий момент:

=3·10⁴·71,21/(3,14·5800)=118 Н·м. (стр.119)

часовой расход топлива:

=71,21·195·10^-3=14,2 кг/ч. (стр.119)

литровая мощность:

N_л=N_e/V_л=71,21/1,22=58,36 кВт/л (стр.119)

Параметр	Основные параметры и показатели двигателя
n	800	2900	5800	6500
Fп см2	43
Vл, л	1.22
Nл, кВт/л	58,36
Ne, кВт	11,3	35,102	71,21	66
Me, Н*м	134	115	118	97
GT, кг/ч	1,85	6,51	14,2	18

1.12.Построение индикаторной диаграммы.

Индикаторную диаграм­му строим для номи­нального режима работы двигателя, т. е. при N_е= 71,21 кВт иn=5800 об/мин, аналитическим методом.

Масштабы диаграммы: масштаб хода поршня M_s=1 мм в мм; масштаб давленийМ_р=0,05 МПа в мм.

Величины в приведенном масштабе, соответствующие рабочему объему цилиндра и объему камеры сгорания:

АВ=S/М_S=71/1,0 = 71 мм; (стр.122)

ОА = АВ/(ε-1)= 71/(10,7-1)=7,3 мм. (стр.122)

Максимальная высота диаграммы(точка z):

р_z/М_р=9,397/0,05= 188 мм.

Ординаты характерных точек:

p_a/M_p= 0,0866/0,05 = 1,7 мм;

р_с/М_р= 2,254/0,05 = 45 мм;

р_в/М_р= 0,4879/0,05 = 9,7 мм;

р_r/М_р= 0,118/0,05 = 2,36 мм;

р_о/М_р=0,1/0,05= 2,0 мм.

Построение политроп сжатия и расширения аналитическим ме­тодом:

а) политропа сжатия

(стр.120)

Отсюда

(стр.120)

где ОВ=ОА+АВ=7,3+71=78,3 мм;

б) политропа расширения

(стр.120)

Результаты расчета точек политроп:

№ точек	OX, мм	OB/OX	Политропа сжатия			Политропа расширения
			(OB/OX)1,375	px/Mp, мм	px, МПа	(OB/OX)1,248	px/Mp, мм	px, МПа
1	7,3	10	26	44,2	2.21 (точка с)	19,26	186,8	9,34 (точка z)
2	9,8	8	17,45	29.6	1.48	13.4	130	6.5
3	11,2	7	14,52	24.7	1.23	11.34	110	5.5
4	15,6	5	9,14	15.5	0.77	7.45	72.2	3.76
5	19,5	4	6.73	11.4	0.57	5.64	54.7	2.73
6	26,1	3	4.5	7.6	0.38	3.94	38.2	1.91
7	39,11	2	2.6	4.4	0.22	2.37	23	1.15
8	52,2	1.5	1.74	2.9	0.15	1.66	16.1	0.8
9	78,3	1	1	1.7	0.085 (точка а)	1	9.7	0.48 (точка b)

Скругление индикаторной диаграммы осуществляется на основании следующих соображений и расчетов. Начало открытия впускного клапана (точка r’) устанавливается за 25⁰до прихода поршня в в.м.т., а закрытие (точкаa’’) – через 70⁰ после прохода поршнем н.м.т.; начало открытия выпускного клапана (точкаb’) принимается за 60⁰до прихода поршня в н.м.т., а закрытие (точкаa’) – через 30⁰после прохода поршнем в.м.т. Учитывая быстроходность двигателя и работу на сжиженном газе, угол опережения зажигания принимается равным 40⁰ (точка с’). А продолжительность периода задержки воспламенения Δφ₁=7⁰. Точкаfрасположена за 33⁰=40⁰-7⁰до в.м.т

В соответствии с принятыми фазами газораспределения и углом опережения зажигания определяют положение точек ,,,,,по формуле для перемещения поршня:

,

где - отношение радиуса кривошипа к длине шатуна.

Расчеты ординат точек ,,,,,сведены в таблицу.

Обозначе-ния точек	Положения точек			Расстояние точек от в.м.т.(AX), мм
	250до в.м.т.	25	0.1180	4,2
	300после в.м.т.	30	0.1690	6,0
	700после н.м.т.	110	1.4656	52,0
	400до в.м.т.	40	0.2918	10,3
	330до в.м.т.	33	0.0584	2,0
	600до н.м.т.	120	1.6050	57,0

Положение точки определяется из выражения:

p=(1.15…1.25)p_c=1.25·2.254=2,8 МПа

p/М_р=2.8/0.05=56,35 мм

Действительное давление сгорания:

p_Zд/М_р=7,98/0.05=160 мм

Нарастание давления от точки с’’ до точки z_Дсоставит 7.98-2.8=5,18 МПа или 5,18/15=3.45 МПа/град п.к.в., где 15⁰ – положение точкиz_Дпо горизонтали, в которойp_zДдостигает своего максимального значения.

Соединяя плавными кривыми точки с,си далее сbи кривой расширенияси линией выпускаполучим скругленную действительную индикаторную диаграммудвигателя с впрыском топлива.