Вычисление показателей рабочего процесса.
Расчетное среднее индикаторное давление:
Среднее
индикаторное давление действительного
цикла
меньше расчетного
вследствие наличия округлений в точках
индикаторной диаграммы и в конце
расширения:
-
коэффициент полноты диаграммы, принимаем
по опытным данным.
Индикаторная мощность двигателя в кВт:
Индикаторное КПД ηi (в цилиндре) называют отношение количества теплоты, превращенной в механическую работу, к затраченному количеству теплоты. Этот КПД четырехтактного двигателя определим по формуле:
Среднее эффективное давление:
Эффективная мощность двигателя:
Эффективный КПД:
Удельный индикаторный расход топлива:
Эффективный удельный расход топлива:
Часовой расход топлива дизелем:
Расход воздуха дизелем:
Количество отработавших газов:
3.4. Построение индикаторной диаграммы рабочего процесса двигателя.
Индикаторную диаграмму строим в координатах давления рV.
Для
четырехтактного двигателя в процессе
наполнения цилиндра воздухом (линия
z-а)
и выпуска отработавших газов (линия
b-а-z)
условно принимают, что давление по линии
z-а
сохраняется постоянным, при этом
,
соединив а
с z,
получают условное изображение процессов
наполнения и выпуска.
Далее необходимо определить координаты промежуточных точек политропы сжатия а – с и расширения z – b. Для этого выражают значение давлений р точек этих политропы при заданном текущем объеме V по уравнениям:
— для политропы сжатия:
— для политропы расширения:
где Va, Vz – объемы, соответствующие точкам а и z.
nc, np – средние показатели политропы сжатия и расширения
При заданном участке поворота коленчатого вала текущий объем для двигателя с одним поршнем в цилиндре:
-
площадь поперечного сечения цилиндра.
Перемещение поршня от в.м.т. в зависимости от угла поворота коленчатого вала для центрального кривошипно-шатунного механизма имеет следующий вид:
-
радиус кривошипа;
-
угол отклонения шатуна от оси цилиндра.
Приближенная зависимость хода поршня от угла п.к.в.:
Вычисляем
и
заносим полученные значения в таблицу
1.
Таблица 1.
Расчет политропы сжатия и расширения.
|
|
|
|
Сжатие |
Расширение |
||||
|
|
|
|
|
|
||||
0 |
0 |
0 |
0,0012 |
12,5 |
32,63 |
8.77 |
0,727 |
0,667 |
19.47 |
15 |
0,005 |
0,0003 |
0,0014 |
10,23 |
24,77 |
6.66 |
0,888 |
0,86 |
15.11 |
30 |
0,02 |
0,0011 |
0,0022 |
6,63 |
13,608 |
3,66 |
1,37 |
1,49 |
8.7 |
45 |
0,043 |
0,0023 |
0,0034 |
4,3 |
7,49 |
2.01 |
2,11 |
2,58 |
5.03 |
60 |
0,072 |
0,0038 |
0,005 |
2,98 |
4,52 |
1.217 |
3.04 |
4.11 |
3.16 |
75 |
0,106 |
0,0056 |
0,0068 |
2,19 |
2,96 |
0,796 |
4.13 |
6.07 |
2.14 |
90 |
0,140 |
0,0074 |
0,0086 |
1,73 |
2,14 |
0,57 |
5,23 |
8.18 |
1,58 |
105 |
0,173 |
0,0092 |
0,0103 |
1,44 |
1,66 |
0,44 |
6.29 |
10.34 |
1,25 |
120 |
0,203 |
0,0107 |
0,0119 |
1,25 |
1,36 |
0,36 |
7.26 |
12.39 |
1,04 |
135 |
0,227 |
0,0121 |
0,0132 |
1,13 |
1,186 |
0,31 |
8.03 |
14.09 |
0.92 |
150 |
0,245 |
0,013 |
0,0142 |
1,05 |
1,077 |
0,28 |
8.61 |
15.4 |
0,84 |
165 |
0,256 |
0,0136 |
0,0147 |
1,01 |
1,01 |
0,27 |
8.96 |
16.21 |
0,8 |
180 |
0,26 |
0,0138 |
0,015 |
1 |
1 |
0,26 |
9.09 |
16.5 |
0,78 |
м
м3
м3
По значениям р и V строим линии сжатия и расширения индикаторной диаграммы.