1.9.Индикаторные параметры рабочего цикла

а) теоретическое индикаторное среднее давление:

(1/стр.116)

МПа

б) среднее индикаторное давление:

=0,96·1,1437=1,098 МПа, (1/стр.117)

где φ_u=0.96 - коэффициент полноты диаграммы;

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

и (1/стр.117)

η_i=1,098 · 14,975 · 0,96/(43,93 · 1,189 · 0,8804)=0,3432,

g_i=3600/(43,93 · 0,3432)=239 г/(кВт ч).

1.10.Эффективные показатели двигателя

а) среднее давление механических потерь:

(1/стр.117)

,

где S=92 мм - ход поршня, тогда

υ_п.ср=92 · 4500/30000=13,8 м/с, тогда

p_м=0,034+0,0113 · 13,8=0,1899 МПа.

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

р_е=р_i+p_м=1,098-0,1899=0,9081 МПа (1/стр.117)

η_м=0,9081/1,098=0,8270

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

г/(кВт∙ч) (1/стр.118)

1.11.Основные параметры цилиндра и двигателя

Литраж:

V_л=30·τ·N_e/(p_e · n)=30·4·75/(0,9081·4500)=2,2024 л. (1/стр.118)

Рабочий объем одного цилиндра:

V_h=V_л/i=2,2024/4=0,5506 л, (1/стр.118)

где – число цилиндров,=4.

Диаметр цилиндра. Так как ход поршня предварительно был принятS=92 мм, то

D=2 ·10³[V_h/(π · S)]^½=2 ·10³[0,5506/(3,14 ·92)]^½=87,6 мм. (1/стр.119)

Окончательно принимаю: D=88 мм иS=92 мм.

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

площадь поршня:

=3,14·88²/(4·100)=60,79. (1/стр.119)

литраж двигателя:

V_л=π·D²·S·i/(4·10⁶)=3,14·88²·92·4/(4·10⁶)=2,24 л. (1/стр.119)

мощность двигателя:

=0,9081·2,24·4500/(30·4)=76,28 кВт. (1/стр.119)

крутящий момент:

=3·10⁴·76,28/(3,14·4500)=161,9 Н·м. (1/стр.119)

часовой расход топлива:

=76,28·289·10^-3=22,045 кг/ч. (1/стр.119)

литровая мощность:

N_л=N_e/V_л=76,28/2,24=34,05 кВт/л (1/стр.119)

Параметры	Основные параметры и показатели двигателя
n, мин-1	4500
Fп, см2	60,79
Vл, л	2,24
Nл, кВт/л	34,05
Ne, кВт	76,28
Me, Н·м	161,9
GТ, кг/ч	22,045

1.12.Построение индикаторной диаграммы.

Индикаторную диаграм­му строим для номи­нального режима работы двигателя, т. е. при N_е= 76,28 кВт и иn=4500 об/мин, аналитическим методом.

Масштабы диаграммы: масштаб хода поршня M_s=1 мм в мм; масштаб давленийМ_р=0,04 МПа в мм.

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

АВ=S/М_S=92/1,0 = 92 мм; (1/стр.119)

ОА = АВ/(ε-1)= 92/(8,7-1)=11,9 мм. (1/стр.119)

Максимальная высота диаграммы(точка z):

р_z/М_р=5,37/0,04 = 168,95 мм.

Ординаты характерных точек:

p_a/M_p= 0,0851/0,04 = 2,13 мм;

р_с/М_р= 1,67/0,04 = 41,75 мм;

р_в/М_р= 0,4508/0,04 = 11,37 мм;

р_r/М_р= 0,1180/0,04 = 2,95 мм;

р_о/М_р=0,1/0,04= 2,5 мм.

Построение политроп сжатия и расширения аналитическим ме­тодом:

а) политропа сжатия

(1/стр.120)

Отсюда

(1/стр.120)

где ОВ=ОА+АВ=11,9+92=103,9 мм;

б) политропа расширения

(1/стр.120)

Результаты расчета точек политроп:

№ точек	OX, мм	OB/OX	Политропа сжатия			Политропа расширения
			(OB/OX)1,3775	px/Mp, мм	px, МПа	(OB/OX)1,25	px/Mp, мм	px, МПа
1	11,9	8,7	19,76	42,1	1,68 (точка с)	14,99	168,9	6,76 (точка z)
2	12,98	8	17,52	37,3	1,49	13,49	152,0	6,08
3	14,84	7	14,58	31,0	1,24	11,42	128,7	5,15
4	20,78	5	9,17	19,5	0,78	7,49	84,4	3,37
5	25,97	4	6,74	14,3	0,57	5,67	63,9	2,55
6	34,63	3	4,54	9,6	0,38	3,95	44,5	1,78
7	51,95	2	2,60	5,5	0,22	2,38	26,8	1,07
8	69,27	1.5	1.75	3,7	0,15	1,66	18,7	0,74
9	103,9	1	1	2,13	0,085 (точка а)	1	11,3	0,45 (точка b)

Скругление индикаторной диаграммы осуществляется на основании следующих соображений и расчетов. Начало открытия впускного клапана (точка r’) устанавливается за 18⁰до прихода поршня в в.м.т., а закрытие (точкаa’’) – через 60⁰ после прохода поршнем н.м.т.; начало открытия выпускного клапана (точкаb’) принимается за 55⁰до прихода поршня в н.м.т., а закрытие (точкаa’) – через 25⁰после прохода поршнем в.м.т. Учитывая быстроходность двигателя и работу на сжиженном газе, угол опережения зажигания принимается равным 35⁰.

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 втаблицу 41.

Таблица 41.

Обозначе-ния точек	Положения точек			Расстояние точек от в.м.т.(AX), мм
	180до в.м.т.	18	0.0655	3.0
	250после в.м.т.	25	0.1223	5.6
	600после н.м.т.	120	1.6069	73.9
	350до в.м.т.	35	0.2313	10.6
	300до в.м.т.	30	0.1697	7.8
	550до н.м.т.	125	1.6667	76.7

Положение точки определяется из выражения:

p=(1.15…1.25)p_c=1.25·1.67=2.087 МПа

p/М_р=2.087/0.04=52.2 мм

Действительное давление сгорания:

p_Zд/М_р=5.7444/0.04=143.6 мм

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