Прототип: дизель Д145Т c ТКР(4ЧH 10,5/12). Peжим Ne nom.

3.3. Принимаются давление [PO] и температура [TO] окружающей среды:

Okpуж. cpeдa: PO=0.1000 МПа TO=298.0 K.

3.4. Указывается мощность [PNE], которую должен обеспечивать проектируемый двигатель на расчетном режиме при частоте вращения коленчатого вала [OBD]:

ДВИГАТЕЛЬ: эффективная мощность, кВт.................... PNE= 68.0

частота вращения вала, мин-1................. OBD=2200.0

3.5. В следующей строке с учётом технического задания или статистических данных принимается удельный эффективный расход топлива на рассчитываемом режиме [GEI ], г/(кВт.ч)

Удельный эффективный расход топлива, г/(кВт.ч)......... GEI=230.0

3.6. Очередной фрагмент исходных данных (например в FDIZT.dat) имеет вид (рекомендации по их выбору приведены ниже):

Число цил., черед. вспышек, дeзaкcaж, мм.KC=04 IC=180 DEZ=02.0

Диаметр цилиндра и радиус кривошипа, мм....... D=105.0 RK=060.0

Отношение Rк/Lш и тeмпepaтypa ocт. гaзoв, K,. ORL=0.279 TOG=0920.0

Степени сжатия в цил. и повыш. давл. в компр...E=16.5 PIK=1.600

Коэф. избытка воздуха и использов. теплоты.. ALI=1.600 CIZ=0.760

Услов. механ. КПД(без затрат работы на насосные ходы)... AMT=0.887

3.6.1. При выборе количества цилиндров [KC] необходимо иметь в виду, что в программе предполагается наличие в двигателе только одного впускного и одного выпускного трубопроводов, а также равномерный порядок работы цилиндров [IC] =720/[KC]. Дезаксаж [DEZ] принимаются по прототипу двигателя или по статистическим данным, с учётом задания на проектирование двигателя. На большинстве двигателей [DEZ]=0.

В дезаксиальных механизмах [DEZ]< 0, 05Rk, по сравнению с обычным, имеются следующие особенности:

– меньше скорость поршня у ВМТ;

– более равномерный износ цилиндра;

– несколько увеличивается продолжительность тактов впуска и расширения при сокращении остальных.

3.6.2. Диаметр цилиндра [D], радиус кривошипа [RK] принимаются в соответствии с заданием.

3.6.3. Отношение радиуса кривошипа Rk к длине шатуна Lш [ORL] принимается по прототипу или статистическим данным. На большинстве двигателей [ORL]=0, 23…0, 30. Температуры остаточных газов предварительно принимается в дизеле [TOG]=(900…950)°K.

3.6.4. [E] - cтепень сжатия. Это отношение полного объёма цилиндра к объёму камеры сжатия .

В дизелях верхний предел степени сжатия [E] ограничивается свойствами топлива, составом горючей смеси, конструкцией камеры сжатия, условиями теплообмена и образования токсичных веществ (в первую очередь оксидов азота NO_x), величиной нагрузок в кривошипно-шатунном механизме и другими факторами.

Рекомендуемые степени сжатия для дизелей приведены в табл. 1.

Таблица 1

Нижние и верхние пределы степени сжатия в дизелях

Конструктивные особенности	Нижний	Верхний
Без наддува: - неразделенные камеры сгорания - вихрекамерные - предкамерные	16, 5
С наддувом

Практика двигателестроения показывает, что увеличение e выше верхнего предела малоэффективно.

Нижний предел степени сжатия в дизеле должен обеспечивать температуру рабочего тела в цилиндре в конце сжатия достаточную для воспламенения впрыснутого топлива.

Повышение степени сжатия от нижнего предела улучшает пусковые качества дизеля. Для дизелей с малыми размерами цилиндра и с разделенными камерами сгорания принимаются более высокие значения e.

3.6.5. [PIK] - идентификатор степени повышения давления воздуха в компрессоре . Значение его определяет варианты расчета: без наддува [PIK]=1.000; с наддувом [PIK] > 1.000 (см. табл. 7).

В двигателе с наддувом принятое значение [PIK] должно обеспечивать получение заданной мощности двигателя [PNE]. При малом числе цилиндров исходные данные должны быть дополнительно введены параметры наддува и характеристика компрессора ТКР близкая к гидравлической характеристике двигателя (см. раздел 6).

3.6.6. [ALI]- коэффициент избытка воздуха , представляющий отношение действительного количества воздуха , кг (или , кмоль), участвующего в сгорании 1 кг топлива, к теоретически необходимому количеству воздуха (или ) для его полного сгорания .

Значение [ALI] зависит от типа смесеобразования, условий сгорания топлива, способа регулирования мощности, режима работы двигателя и других факторов. В двигателях с воспламенением смеси от сжатия величина α должна соответствовать виду смесеобразования и типу камеры сгорания. Нижнее значение коэффициента избытка воздуха ограничивается пределом дымления. Рекомендации по выбору для номинального режима N_e приведены в табл. 2.

Таблица 2

Конструктивные особенности дизеля	a
1. Без наддува: - с неразделенными камерами - с разделенными камерами: предкамерные вихрекамерные 2. Двигатели с наддувом	1, 50…1, 70 1, 40…1, 50 1, 30…1, 45 1, 50…2, 20

3.6.7. [CIZ] - коэффициент использования теплоты , учитывающий потери теплоты, выделившейся при сгорании топлива. Принимается по опытным данным (табл. 3).

Таблица 3

Тип двигателя	ξ _z
Дизель с камерой сгорания: - неразделенной - разделённой	0, 65…0, 82 0, 60…0, 75

3.6.8. [AMT] идентификатор условного коэффициента, учитывающего механические потери, включает затраты мощности только на преодоление трения и привод вспомогательных механизмов. Доля затрат на газообмен составляет, примерно, =0, 20…0, 30 от общих механических потерь. Условный коэффициент механических потерь (на трение и привод вспомогательных механизмов ) [AMT], в первом приближении, вычисляется по формуле . Коэффициент механических потерь находится в пределах:

- дизели без наддува ;

- дизели с турбонаддувом .

3.7 . Процесс сгорания рассчитывается с использованием характеристики выгорания топлива. Исходные данные имеют вид:

Корр.ЗВС и угол опер.впрыска топл, гр.до ВМТ.. B3=1.00 JOZ=26

Продолж.сгор.и впрыска топл.(в диз) гр.пкв...KSG=60 JTH=30

Показ. харак. сгоран. искров. и диффуз......PXSB=1.05 PXSD=0.55

3.7.1. Время задержки воспламенения смеси (ЗВС) рассчитывается по формулам: (с); (°п.к.в.),

где (идентификатор [B3]) – коэффициент для корректирования рассчитанного времени ЗВС при согласовании его с экспериментальным значением ЗВС. Может использоваться для ориентирования расчетной диаграммы цикла относительно ВМТ.

В этих формулах: p, Па; T, К; - средняя скорость поршня, м/с; - частота вращения вала двтгателя, мин ; - коэффициент избытка воздуха.

3.7.2. [JOZ] – угол опережения впрыска топлива выбирается таким, чтобы с учетом значения ЗВС расположение на индикаторной диаграмме точек начала резкого нарастания давления и максимального давления относительно ВМТ соответствовало реальным значениям на данном режиме.

3.7.3. Результаты расчета процесса сгорания зависят от правильности выбора следующих параметров: продолжительности впрыска топлива [JTH]; продолжительности горения топливо-воздушной смеси [KSG]; показателей характера сгорания в уравнении характеристики выгорания топлива: взрывного [PXSB] и диффузионного [PXSD].

Рекомендуемые значения этих параметров, принимаемые при расчете процесса сгорания приведены в табл. 4.

Таблица 4

Параметр	Без наддува	С наддувом
Начало впрыска топлива, °п.к.в. до ВМТ	15…30	10…30
Продолжительн. впрыска топлива, °п.к.в.	12…40
Продолжительность горения, °п.к.в.	60…90	≥ 90
Показатели характера сгорания: - взрывного [PXSB] - диффузионного [PXSD]	1, 20…2, 50 -0, 30…+0, 80

3.8. Учет теплообмена между газом и стенками внутрицилиндрового объёма выполняется при средних температурахстенок, которые принимаются по опытным данным, а при отсутствии их, по статистическим данным (табл. 5)

Средние температуры (К) стенок для расчета теплообмена:

цилиндра=473.0 поршня=573.0 головок цилиндра=553.0

Таблица 5

Средние температуры поверхностей объёма цилиндра.

Деталь цилиндропоршневой группы	Охлаждение
жидкостное	Воздушное
1. Головка цилиндра Тг, К	500…550	520…570
2. Днище поршня Тп, К	550…600
3. Стенка цилиндра Тц, К	420…460	450…500

3.9. Параметры механизма газораспределения

Принимаются по статистическим данным с учётом их значений на прототипе двигателя, например, для дизеля Д-130:

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 Следующая ⇒