3.1.4 Параметри процесу розширення

Тиск в кінці розширення, МПа:

(3.25)

де n₂ – показник політропи розширення для бензинових двигунів;

, МПа

Температура в кінці розширення, К:

, (3.26)

де Т_z – тиск в кінці згоряння.

, К

Ступінь попереднього розширення:

, (3.27)

де =4,2 - ступінь підвищення тиску при згорянні;

Ступінь наступного розширення:

, (3.28)

3.1.5 Індикаторні показники

Середній індикаторний тиск розрахункового циклу, МПа:

(3.29)

де Р_с – тиск в кінці процесу стиснення;

ε – ступінь стиснення;

 - ступінь підвищення тиску при згорянні.

, МПа

Середній індикаторний тиск з урахуванням діаграми, МПа:

, (3.30)

де φ – округлення діаграми

, МПа

Індикаторний ККД:

, (3.31)

де Н_u – нижча теплотворна спроможність палива підставляти в МДж/кг

Кількість повітря, необхідне для повного згоряння палива, кг/м³:

(3.32)

де R = 287 Дж/(кг•К) – газова постійна повітря.

, кг/м³

Щільність заряду на впуску, кг/кг:

(3.33)

, кг/кг

Питома індикаторна витрата палива, кг/ кВт•год:

, (3.34)

де Н_u – нижча теплотворна спроможність палив;

η_і – індикаторний ККД.

, кг/ кВт•год

3.1.6 Ефективні показники

Середній ефективний тиск, МПа:

, (3.35)

де Р_і – середній індикаторний тиск;

η_м =0,8 – механічний ККД.

, МПа

Ефективний ККД

(3.36)

де η_і - індикаторний ККД;

η_м - механічний ККД.

Питома ефективна витрата палива, кг/кВт*год:

, (3.37)

де η_м – механічний ККД.

, кг/кВт*год

3.1.7 Основні розміри двигуна

Визначення швидкості поршня, м/с:

, (3.38)

де S – хід поршня в метрах

n – частота обертання колінчатого валу

, м/с

Приймаємо середню швидкість поршня с_n =15 м/с

Визначаємо хід поршня, м:

, (3.39)

де с_n – середня швидкість поршня;

n – частота обертання колінчастого валу.

, м

Визначаємо діаметр циліндра, м:

, (3.40)

де N_e – ефективна потужність;

Р_е – середній ефективний тиск;

S – хід поршня;

n – частота обертання колінчастого валу;

І – число циліндрів.

, м

Приймаємо D =76 мм

Уточнюємо хід поршня, мм:

, (3.41)

, мм

де К = 0,8 – 1,05 – коефіцієнт короткохідності двигуна;

Приймаємо S =76 мм

Визначаємо відношення ходу поршня до діаметра циліндра

(3.42)

Визначаємо робочий об′єм циліндрів, л:

, (3.43)

де і – число циліндрів двигуна;

D та S у формулу підставляють в мм.

, л

Визначаємо потужність двигуна, кВт:

, (3.44)

, кВт

Визначаємо площу поршня, см²:

, (3.45)

, см²

Літрова потужність, кВт/л:

, (3.46)

, кВт/л

Крутний момент, Н• м:

, (3.47)

, Н• м

Годинна витрата палива, кг/год.:

, (3.48)

, кг/год

Таблиця 3.2 – Порівняльна характеристика двигуна – прототипу та двигуна, що проектується

Найменування параметрів	Тип двигуна (прототип)	Проектуємий
	Карбюраторний (інжекторний)
1	2		4
Тиск в кінці процесу наповнення Ра, МПа	0,08 – 0,095		0,086
Температура в кінці процесу наповнення Та, К	310 – 360		336,5

Продовження таблиці 3.2

Найменування параметрів	Тип двигуна (прототип)	Проектуємий
	Карбюраторний (інжекторний)
Тиск в кінці процесу стиснення Рс, МПа	1,4 – 2,6	1,58
Температура в кінці процесу стиснення Тс, К	650 – 850	703,29
Тиск в кінці процесу згоряння Рz, МПа	4,5 – 8,0	6,64
Температура в кінці процесу стиснення Тz, К	2500 – 2850	2500
Тиск в кінці процесу згоряння Рв, МПа	0,35 – 050	0,4
Температура в кінці процесу згоряння Тв, К	1200 – 1700	1562,5
Середній індикаторний тиск Рі ,МПа	1,1 – 1,5	1,12
Індикаторний ККД	0,35 – 0,48	0,37
Питома індикаторна витрата палива gі, кг/ кВт•год	223 – 182	221
Середній ефективний тиск Ре, МПа	0,85 – 1,3	0,9

Продовження таблиці 3.2

Найменування параметрів	Тип двигуна (прототип)	Проектуємий
	Карбюраторний (інжекторний)
Ефективний ККД	0,23 – 0,35	0,3
Питома ефективна витрата палива gе, кг/кВт•год	355 – 235	276,3
Літрова потужність Nл, кВт/л	30 – 60	41,4