1.2 Эффективные показатели

Среднее эффективное давление Р_е, МПа,

Р_е = Р_i - Р_м, (1.9)

где Р_м - среднее давление механических потерь, МПа, определяемое в зависимости от средней скорости поршня по выражению,

Р_м = а + b V_п.ср (1.10)

где а, b - постоянные для данного типа двигателя коэффициенты.

Выражение 10 имеет вид:

Для четырёхтактных дизельных двигателей с неразделенными камерами сгорания

Р_м = 0,089 + 0,0135 V_п.ср;

Средняя скорость поршня V_п.ср, м/с,

V_п.ср= Sn_N/30,

где S - ход поршня, м.

V_п.ср= 11,7 м/с;

Р_м = 0,089 + 0,0135*11,7=0,227 МПа;

Р_е = 0,551 МПа.

Эффективная мощность двигателя N_е, кВт,

N_е = . (1.11)

Литровая мощность двигателя N_л, кВт/л,

N_л = , (1.12)

где =2

N_е = кВт;

N_л = кВт/л.

Эффективный крутящий момент двигателя М_е, Нм,

М_е = . (1.13)

М_е = Нм.

Эффективный кпд двигателя

h_е = h_i h_м, (1.14)

где h_м - механический кпд, оп­ределяемый по формуле

h_м = Р_е/Р_i.

h_м = 0,708;

h_е = 0,33.

Удельный эффективный расход топлива g_е, г/кВтч

g_е = g_i/h_м. (1.15)

g_е = 181,936/0,708=256,926 г/кВтч.

Часовой расход топлива G_т, кг/ч

G_т = g_е N_е/10 (1.16).

G_т = 256.926 *276,09/10=7,093 кг/ч.

2 Построение индикаторной диаграммы

На основании результатов расчета производим построение индикаторной диаграммы действительного цикла двигателя.

Отрезок АВ, соответствующий рабочему объему цилиндра, выбираем равным ходу поршня в масштабе 2:1

АВ=2*S=2*80=160 мм.

Отрезок ОА, соответствующий объему камеры сгорания

ОА=АВ/(ε-1) (2.1)

ОА=160/(18-1)=9,412 мм.

Принимаем масштабы диаграммы:

-масштаб давления МПа/мм

-масштаб объема _µv=0.0057 л/мм

На диаграмме наносим давления в характерных точках

Р_a, Р_с, Р_z, ,Р_b, Р_r,Р_о.

Построение политроп сжатия и расширения производим аналитическим методом. При этом определяем ординаты промежуточных расчетных точек по уравнению политропы:

- сжатия PVⁿ¹=const; P_хV_хⁿ¹ =P_аV_аⁿ¹, откуда

P_х =P_а (V_а/V_х) ⁿ¹ (2.2)

- расширения PVⁿ²=const; P_хV_хⁿ² =P_bV_bⁿ² ,откуда

P_х =P_b (V_b/V_х) ⁿ² (2.3)

Отношения V_а/V_х, V_b/V_х изменяются в пределах 1-

Результаты расчета сводим в таблицу 1.

	Таблица 1– Результаты расчета политропы. Политропа сжатия Политропа расширения Va/Vx Vx, л Px, МПа Vb/Vx Vx, л Px, МПа 1 1,531 0,092 1 1,446 0,33 2 0,7655 0,233354 2 0,723 0,707186 3 0,510333 0,402229 3 0,482 1,104506 4 0,38275 0,591894 4 0,3615 1,515492 5 0,3062 0,798686 5 0,2892 1,936949 6 0,255167 1,020239 6 0,241 2,366943 7 0,218714 1,254871 7 0,206571 2,804169 8 0,191375 1,501314 8 0,18075 3,247682 9 0,170111 1,758571 9 0,160667 3,696767 10 0,1531 2,025834 10 0,1446 4,150861 11 0,139182 2,30243 11 0,131455 4,609508 12 0,127583 2,587793 12 0,1205 5,072333 13 0,117769 2,881434 13 0,111231 5,539021 14 0,109357 3,182928 14 0,103286 6,009302 15 0,102067 3,491901 14,063 0,102823 6,039045 16 0,095688 3,808021 17 0,090059 4,130991 18 0,085056 4,460543

Для получения действительной индикаторной диаграммы aa”c’fz_Дb’b”ra (скругление индикаторной диаграммы) производим выбор:

-фаз газораспределения:открытие впускного клапана (точка а’) устанавливаем 20° до в.м.т., а закрытие (точка а”) –через 50° после прохода поршнем н.м.т.;начало открытия выпускного клапана (точка b’) принимаем за 60° до прихода поршня в н.м.т.,а закрытие (точка r’) – 30° после в.м.т.

-угла опережения зажигания (точка c’): угол опережения зажигания в дизельном двигателе j_ОП.В = 30 град. до в.м.т.,

- значения максимального давления Р_zд =Р_z =7,73.

- периода задержки воспламенения (задержка воспламенения в дизеле составляет Dj₁ = 12 град. отрезок c’f = (j_ОП.В - Dj₁) для дизельных c’f =30-12=18 град.;

- давления в верхней мертвой точке процесса сжатия P_С" = 1,2*Р_С

P_С"=1,2*4,55=4,641;

Для определения местоположения указанных точек устанавливаем связь между углом φ поворота коленчатого вала и перемещением поршня

АХ=АВ/2[(1-cosφ)+λ/4(1-cos2φ)], (2.5)

где λ –отношение радиуса кривошипа к длине шатуна,принимаем λ=0,25

Расчеты положений точек для скругления диаграммы сводим в таблицу 4.

Таблица 2 –Положения точек диаграммы

Обозначение точки	Положение точки	φ, град	Расстояние АХ, мм
а’	20° до в.м.т	20	52,09
а”	50° после н.м.т.	50	10,14
b’	60° до н.м.т.	60	3,84
r’	50°после в.м.т.	50	10,14
c’	35° до в.м.т.	35	31,12
f	12° до в.м.т.	12	63,28

Pc΄΄=6.576 Pzd=7,73

Соединяя плавными кривыми точки, получим скругленную действительную индикаторную диаграмму (рисунок 1)

Рис. 1 - Индикаторная диаграмма