3. Определение основных геометрических параметров двигателя
Литраж двигателя определяется по формуле:
, л (33)
где τ - тактность двигателя;
Ne - эффективная мощность двигателя, кВт;
Ре - среднее эффективное давление, МПа;
ne - максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя, мин-1.
Д
иаметр
цилиндра двигателя определяется по
формуле:
(34)
где k - коэффициент, принимаемый в диапазоне от 0,8 до 1,4 по параметрам двигателя - прототипа (таблица № 3).
i - число цилиндров двигателя.
После определения диаметра поршня с целью унификации деталей расчетного двигателя диаметр цилиндра округляется с учетом существующих значений до ближайшего размера из стандартного ряда диаметров, а именно 60, 72, 76, 82, 86,92, 100, 105, 110, 115,120,125,130,140,145, 160 мм.
После округления диаметра может измениться значение коэффициента - k, а следовательно, и величина рабочего объема цилиндра двигателя. Чтобы значение рабочего объема двигателя не изменилось, следовательно, сохранилось и значение эффективной мощности, производится уточняющий расчет, определяющий размер хода. Расчет уточненного значения хода поршня производится по формуле:
, м (35)
тогда уточненное значение - k будет равно k = S/D.
Р
адиус
кривошипа - r
и
длина шатуна - l
двигателя определяются
по формулам:
,
где - отношение радиуса кривошипа к длине шатуна принимается по двигателю - прототипу или из указанного диапазона значений.
Полученные при расчетах значения соответствующих параметров должны соответствовать значениям, указанным в таблице № 2.
Таблица № 1
Исходные данные для теплового расчета двигателя
|
Исходные данные |
Тип двигателя внутреннего сгорания |
||
|
|
Карбюраторный |
Бензиновый с впрыском топлива |
Дизельный |
|
α |
0,80-0,96 |
0,9-1,3 |
1,3-1,6 с 1,8 до 2,5 для ДВС с турбонаддувом |
|
Р0, МПа |
0,1-0,098 |
0,1-0,098 |
0,1-0,098 |
|
Т0, К |
288-293 |
288-293 |
288-293 |
|
ΔТ, К |
20-40 |
10-20 |
10-25 |
|
υ |
0,94-0,97 |
0,95-0,98 |
0,92-0,95 |
|
ξ |
0,8-0,95 |
0,9-0,96 |
0,7-0,88 |
|
λ |
- |
3,2-4,2 |
1,4-2,2 |
|
С, |
84,5-85,5 |
85-86 |
86-87 |
|
Н2, % |
14,5-15,5 |
14-15 |
12,9-13,6 |
|
02, %. |
- |
- |
0,001-0,004 |
Таблица № 2
Пределы изменения параметров рабочего цикла и основных показателей работы двигателей
|
Расчетные параметры |
Тип двигателя |
||
|
|
Карбюраторный |
Бензиновый с впрыском топлива |
Дизельный |
|
Ра , МПа, |
0,075-0,090 |
0,075-0,092 |
0,075-0,092 |
|
Та, К |
340-400 |
320-370 |
310-350 |
|
Рс , МПа, |
0,9-2,0 |
1,0-2,5 |
3,5-6,5 |
|
Тс, К |
600-800 |
700-900 |
700-900 |
|
Рz , МПа, |
3,0-6,5 |
3,5-7,5 |
6,5-12 |
|
Тz, К |
2500-2900 |
2400-3100 |
1800-2300 |
|
Рb , МПа, |
0,3-0,5 |
0,35-0,6 |
0,25-0,5 |
|
Тb, К |
1300-1800 |
1200-1700 |
1000-1200 |
|
γ |
0,06-0,12 |
0,04-0,1 |
0,02-0,05 |
|
μ |
1,05-1,12 |
1,02-1,1 |
1,01-1,06 |
|
ρ |
- |
1,2-1,6 |
1,4-1,8 |
|
ηv |
0,7-0,9 |
0,8-0,96 |
0,8-0,97 |
|
λ |
3-4,5 |
- |
- |
|
Рi, МПа |
0,8-1,3 |
0,6-1,4 |
0,7-1,1 |
|
Рe, МПа |
0,6-1,1 |
0,6-1,3 |
0,65-0,85 до 2 |
|
ηe |
0,25-0,35 |
0,25-0,38 |
0,35-0,42 |
|
ge, г/(кВт•ч) |
230-310 |
200-290 |
200-235 |
Таблица № 3
Характеристики двигателей
|
№ п/п |
Заводская марка обозначения по ГОСТ |
Ne |
nе |
Pe |
ge |
Pz |
α |
ηM |
PK |
λ |
|
л.с. |
об/мин |
кг/см2 |
_г__ л.с·ч |
кг/см2 |
- |
- |
кг/см2 |
- |
||
|
1 |
6Ч 8,5/11 |
36 |
1500 |
5,75 |
200 |
65 |
1,4 |
0,65 |
1 |
1,4 |
|
2 |
6ЧН 8,5/11 |
56 |
1500 |
8,3 |
190 |
65 |
1,5 |
0,72 |
1,27 |
1,4 |
|
3 |
6Ч 10,5/13 |
60 |
1500 |
5,34 |
205 |
65 |
1,65 |
0,69 |
1 |
1,43 |
|
4 |
6ЧН 10,5/13 |
80 |
1500 |
7,5 |
198 |
70 |
1,7 |
0,72 |
1,3 |
1,45 |
|
5 |
6Ч 12/14 |
80 |
1500 |
5,03 |
200 |
70 |
1,5 |
0,69 |
1 |
1,46 |
|
6 |
6ЧН 12/14 |
150 |
1500 |
8,14 |
185 |
78 |
1,6 |
0,82 |
1,3 |
1,46 |
|
7 |
6Ч 14,5/20 |
100 |
1050 |
6,33 |
208 |
61 |
1,4 |
0,8 |
1 |
1,48 |
|
8 |
6ЧН 14,5/20 |
140 |
1070 |
8,7 |
175 |
65 |
1,4 |
0,8 |
1,3 |
1,48 |
|
9 |
6Ч 15/18 |
150 |
1500 |
4,6 |
176 |
75 |
1,9 |
0,75 |
1 |
1,51 |
|
10 |
6ЧН 15/18 |
225 |
1500 |
7,3 |
170 |
75 |
2,2 |
0,82 |
1,64 |
1,51 |
|
11 |
6Ч 18/22 |
150 |
750 |
5,4 |
166 |
62 |
1,6 |
0,78 |
1 |
1,46 |
|
12 |
6ЧН 18/22 |
225 |
750 |
8,1 |
165 |
75 |
1,65 |
0,81 |
1,5 |
1,46 |
|
13 |
12ЧН 18/20 |
1000 |
15001 |
9,8 |
175 |
85 |
2 |
0,83 |
1,5 |
1,6 |
|
14 |
12ЧН 18/20 |
1200 |
1700 |
9,9 |
162 |
86 |
2 |
0,83 |
1,5 |
1,6 |
|
15 |
6ЧН 31,8/33 |
100 |
740 |
7,7 |
185 |
56 |
2,11 |
0,82 |
1,35 |
1,55 |
|
16 |
6Ч 25/34 |
300 |
500 |
5,35 |
175 |
58 |
2 |
0,75 |
1,3 |
1,71 |
|
17 |
6ЧН 25/34 |
400 |
500 |
7,2 |
170 |
65 |
2 |
0,82 |
1,37 |
1,52 |
|
18 |
16ЧН 24/27 |
3000 |
1000 |
13,8 |
142 |
115 |
2,1 |
0,925 |
2,5 |
1,4 |
|
19 |
16ЧН 24/27 |
3000 |
1000 |
13,8 |
150 |
115 |
2,1 |
0,978 |
2,43 |
1,47 |
|
20 |
16ЧН 24/27 |
3000 |
1000 |
13,8 |
152 |
115 |
2,2 |
0,868 |
2,45 |
1,47 |
|
21 |
16ЧН 24/27 |
4000 |
1000 |
18,4 |
155 |
125 |
1,95 |
0,895 |
2,9 |
1,31 |
|
22 |
8ЧН 26/26 |
1200 |
1000 |
8,16 |
158 |
100 |
2,3 |
0,811 |
1,82 |
1,35 |
|
23 |
8ЧН 26/26 |
1200 |
1000 |
7,79 |
158 |
105 |
2,2 |
0,848 |
2,28 |
1,35 |
|
24 |
6ЧН 36/45 |
900 |
375 |
7,86 |
168 |
70 |
2 |
0,81 |
1,3 |
1,3 |
|
25 |
6ЧН 36/45 |
1200 |
375 |
10,4 |
160 |
80 |
2 |
0,83 |
1,3 |
1,3 |
|
26 |
6ЧН 38/45 |
600 |
375 |
5,24 |
165 |
58 |
2 |
0,78 |
1,3 |
1,3 |
|
27 |
6ЧН 25/34 |
600 |
500 |
10,8 |
160 |
75 |
1,6 |
0,8 |
2 |
1,43 |
|
28 |
6ДН 30/45 |
750 |
30 |
5,3 |
166 |
78 |
1,6 |
0,8 |
1,6 |
1,4 |