1.7 Процесс расширения и выпуска

Средние показатели адиабаты k₂ и политропы n₂ сжатия. При работе на номинальном режиме можно с до­статочной степенью точности принять показатель политропы сжа­тия приблизительно равным показателю адиабаты, который опре­деляется по номограмме [1] k₂=1,2492; n₂=1,2482; ε= 9,6 и Т _Z= 2910,453 К

Давление и температура в конце расширения

Проверка ранее принятой температуры остаточных га­зов

Погрешность расчета

ΔТ_r = 100(1066 – 1060)/1060 = 0,2 %.

1.8 Индикаторные параметры рабочего цикла

Теоретическое сре­днее индикаторное давление

Действительное среднее индикаторное давление

МПа,

где _и=0,96 коэффициент полноты диаграммы [1]

Индикаторный КПД

Индикаторный удельный расход топлива

g_i= 3600/(H_uη_i) = 3600/(44 • 0,3458) = 237 г/(кВт • ч)

1.9 Эффективные показатели двигателя

Среднее давление меха­нических потерь

p_м=0,034 + 0,0113

Ход поршня принимаем 78 мм при η_N =5800 мин^-1

p_м=0,034 + 0,0113•14,56=0,1985 МПа

Среднее эффективное давление и механический КПД

р_е = р_i – р_м= 1,150 – 0,1985 = 0,9425 МПа

η_м =р_е/р_i = 0,9425/1,1414=0,826

Эффективный КПД и эффективный удельный расход топлива

η_е = η_i η_м = 0,3458 • 0,826 = 0,2856

g_е= 3600/(H_uη_е) = 3600/(44 • 0,2856) = 286,93 г/(кВт • ч)

1.10 Основные параметры цилиндра и двигателя

Литраж двигателя

V_л = 30 N_е/(р_еп)=30 • 4 • 39/(0,9425 • 5400)=0,920 л

Рабочий объем цилиндра

V_h=V_л /i= 0,978/4 = 0,230 л.

Диаметр цилиндра

Окончательно принимаем D =62 мм и S= 78 мм.

По окончательно принятым значениям D и S определяются ос­новные параметры и показатели двигателя:

Площадь поршня

Литраж двигателя

дм³.

Мощность двигателя

кВт

Литровая мощность

кВт/дм³.

Крутящий момент

Нм

Часовой расход топлива

G_T = N_еg_e •10 ^-3= 11,16 кг/ч;

1.11 Построение индикаторной диаграммы

Масш­табы диаграммы: масштаб хода поршня — M_s= 1 мм в мм; масштаб давлений — М_р=0,05 МПа в мм.

Приведенные величины рабочего объема цилиндра и объема камеры сгорания соответственно:

AB=S/M_S= 78/1 = 78 мм; ОА = АВ/( )=78/(8,8 – 1) =10 мм.

Максимальная высота диаграммы (точки z) и положение точки z по оси абсцисс

p_z/ M_p= 6,290/0,05 = 125,8 мм;

Ординаты характерных точек:

р₀ /М_р=0,1/0,05 = 2 мм;

р_r /М_р =0,118/0,05 = 2,4 мм; р_а /М_р=0,085/0,05 = 1,7 мм;

p_с /M_p=1,58/0,05 = 38мм; р_b/М_р=0,4507/0,05 = 9 мм.

Построение политроп сжатия и расширения проводится графи­ческим методом [1]

а) для луча ОС принимаем угол α = 15°;

б) tgβ₁ = (1 + tgα) 1=(1+tg15°)^1,376 – 1=0,386; β₁ =21,1

в) используя лучи OD и ОС, строим политропу сжатия, начиная с точки с;

г) tgβ₂ = (l+tgα) l = (l+tgl5°)^1,2484 – 1 = 0,345; β₂ = 19,03';

д) используя лучи ОЕ и ОС, строим политропу расширения, начиная с точки z.

Теоретическое среднее индикаторное давление

=F'M_P /AB= 1725 • 0,05/78 = 1,106 МПа,

Что очень близко к величине = 1,1884 МПа, полученной в тепловом расчете (F^' — площадь диаграммы aczba).

1.12 Тепловой баланс двигателя внутреннего сгорания

Внешний тепловой баланс двигателя

Теплота эквивалентная эффективной работе

Дж/с

Общее количество теплоты

Дж/с

Теплота, передаваемая охлаждающей среде

Дж/с

Теплота, потерянная с отработанными газами

Теплота, потерянная из-за хим. не полноты сгорания топлива

Дж/с

Неучтенные потери теплоты

Процентное соотношение потерь теплоты