Определение основных размеров двигателя
а). Определяют рабочий объем одного цилиндра по заданным значениям мощности, частоты вращения и расчетному значению среднего эффективного давления газов (ре):
,
л ,
(34)
где
- число цилиндров двигателя (принимается
с учетом литража двигателя и установившейся
тенденции в двигателестроении),
-
тактность двигателя (=2;
4).
б).
Выбирают
отношение хода (S)
поршня к диаметру (D)
по прототипу двигателя или задаются
:
для дизелей – 0,9…1,4; для бензиновых двигателей – 0,7…1,0; (для быстроходных двигателей принимаются меньшие значения), и определяют:
,
мм;
S
= (S/D)
D.
(35)
Результаты теплового расчета необходимо свести в табл. 5 и выполнить краткий анализ с точки зрения соответствия показателей рассчитываемого двигателя показателям двигателей, приведенных в приложении (табл П.1.1….П.1.4.)
Таблица 5
Характеристика двигателей
Параметры двигателя |
Ре, кВт |
nн,
|
|
D, мм |
S, мм |
|
Vл, Л |
Рл,
|
bе,
|
Прототип |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проектир. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Построение расчетной индикаторной диаграммы
Индикаторная диаграмма строится в координатах р - v (на рис.1 изображена индикаторная диаграмма бензинового двигателя, на рис.2 –дизеля).
При построении диаграммы ее масштабы рекомендуется выбирать с таким расчетом, чтобы получить высоту равной 1,5…1,7 ее основания. Исходя из опыта построения и обработки диаграмм, можно рекомендовать следующую методику. В начале построения на оси абсцисс откладывают отрезок АБ, соответствующий рабочему объему Vh,, а по величине равный ходу поршня в масштабе Мs, который в зависимости от величины хода поршня может быть принят 1:1; 1,5:1; 2:1. Тогда отрезок ОА, соответствующий объему камеры сгорания Vс будет равен:
ОА =AБ / ( - 1). (36)
При
построении диаграммы рекомендуются
выбирать следующие масштабы давлений:
Мр=(0,05…0,025)
МПа
/мм.
С учетом масштабов наносят точки: r,
a,
c,
z,
,
b.
Точка
определяется
из соотношения:
.
Для построения политроп сжатия и расширения необходимо рабочий объем Vh (отрезок АБ) разделить на 6…8 интервалов (ближе к ВМТ интервалы необходимо уменьшить, см. рис.1) и определить соответствующие величины давлений рх, заменив отношение объемов отношением отрезков в мм по уравнениям:
для
процесса сжатия -
,
(37)
для
процесса расширения -
.
(38)
Для
дизелей отношение
изменяется в пределах
1…
.