Значения давления и температуры в современных двигателях

Двигатели	Давление, МПа	Температура, °К
Pа	Pс	Pz	Pв	Tа	Tс	Tz	Tв
Дизели без наддува	(0, 85-0, 9)P0	3, 5-5, 0	5-10	0, 2-0, 4	310-350	700-950	1800-2300	1200-1400
Карбюраторные двигатели	(0, 75-0, 85)P0	1, 0-1, 5	3, 5-5, 0	0, 3-0, 5	320-360	600-800	2500-2800	1400-1800

2.3. Индикаторные и эффективные показатели двигателя

В ходе расчета должны быть определены индикаторные показатели цикла (среднее индикаторное давление P_i, индикаторный КПД η _i, индикаторный удельный расход топлива g_i) и эффек­тивные показатели двигателя (среднее эффективное давление P_e, механический КПД , эффективный КПД и эффективный уде­льный расход топлива g_e ).

Расчетом последовательно определяются:

1. Среднее индикаторное давление расчетного цикла:

дизеля

, МПа

карбюраторного двигателя

, МПа

2. Среднее индикаторное давление действительного цикла:

, МПа

- коэффициент округления (полноты) индикаторной ди­аграммы, принимаемой для карбюраторных двигателей = 0, 94...0, 97, для дизелей = 0, 92...0, 95.

3. Индикаторный КПД цикла:

где Q_н в Дж/кг.

Для дизелей с наддувом вместо p₀ и T₀ следует подстав­лять параметры наддува p_к и T_к.

4. Индикаторный удельный расход топлива:

, г/кВт_*ч

Здесь в МДж/кг.

Значения индикаторных показателей автомобильных и трактор­ных двигателей при работе на полной нагрузке даны в табл.5.

Таблица 5.

Индикаторные показатели двигателей.

Двигатели	Pi, МПа		gi, г/кВт*ч
Дизели без наддува	0, 07-1, 1	0, 38-0, 50	175-230
Карбюраторные двигатели	0, 8-1, 2	0, 25-0, 35	250-340

 

Среднее давление механических потерь.

Среднее давление механических потерь я определяется при­ближенно по эмпирическим формулам:

для дизелей с неразделенными камерами сгорания

P_м = 0, 088+0, 0118W_ср, МПа;

для дизелей с вихревыми камерами сгорания

P_м = 0.088 + 0, 0135 W_ср, Мпа;

для дизелей с предкамерами

P_м = 0, 103 + 0, 0153W_ср, МПа;

для карбюраторных двигателей:

при S/D > 1 P_м = 0, 049 + 0, 0152W_ср, МПа;

при S/D < 1 P_м = 0, 039 + 0, 0132W_ср, МПа;

Средняя скорость поршня W_ср принимается по прототипу и определяется по выражению:

, м/с,

где S - ход поршня в метрах.

6. Среднее эффективное давление и механический КПД двигателя:

, , МПа;

7. Эффективный КПД и эффективный удельный расход топлива:

 

, ,

где Q_н в МДж/кг.

Значения эффективных показателей автомобильных и тракторных двигателей при работе на полной нагрузке даны в табл.6

Таблица 6.

Эффективные показатели двигателей.

Двигатели	Pе, МПа			gе, г/кВт*ч
Дизели без наддува	0, 50-0, 85	0, 75-0, 82	0, 3-0, 4	210-280
Дизели с наддувом	до 1, 75	0, 8-0, 9	0, 31-0, 42	200-270
Карбюраторные двигатели	0, 6-1, 1	0, 75-0, 85	0, 25-0, 33	250-300

 

Определение диаметра и хода поршня

Предварительно задаются отношением хода поршня к диаметру цилиндра (S/D). Чаще всего его берут таким, как для конст­руктивного прототипа, (приложение 1, табл.5). Для определения рабочего объема цилиндра используют формулу мощности, из кото­рой следует;

где - тактность двигателя; i - число цилиндров;

N_е - эффективная мощность двигателя, кВт;

n - частота вращения коленчатого вала двигателя, мин^-1;

P_е - среднее эффективное давление, мПа.

При расчете двигателя в формулу подставляется номинальная мощность N_н и номинальная частота вращения двигателя n_н; при расчете карбюраторного двигателя - максимальная мощность N_max и соответствующая ей частота вращения двигателя n_max принятые в тяговом расчете трактора (автомобиля).

После этого должны быть определены диаметр цилиндра D и ход поршня S:

S=D(S/D), мм;

Значения D и S обычно округляют до четных чисел, нуля или пяти. По окончательно принятым значениям D и S опреде­ляют номинальную (максимальную) мощность двигателя.

, кВт.

Полученное значение мощности не должно расходиться со зна­чением мощности определенной при тяговом расчете трактора (автомобиля) более чем на 3%. В этом случае дальнейшие расчеты ведутся на мощность принятую в тяговом расчете и округленные значения D и S. Если расхождение очень велико (больше 3%), то следует проверить нет ли ошибки в вычислениях, а затем уже провести уточнение значений S и D, изменив одно из них или оба. Следует также проверить величину средней скорости поршня, и если найденное значение W_ср имеет отклонение бо­льше, чем на ±1 м/с от принятого при определении P_м, то не­обходимо произвести повторный расчет всех эффективных показа­телей двигателя, диаметра и хода поршня.

Таблица 7.

Данные теплового расчета.

Модель двигателя	Nн (Nmax), кВт	nн (nmax), мин-1		D, мм	S, мм	Wср, м/с	Pе, МПа		gе, г/кВт*ч
Проектируемый
Модель прототипа
Модель однотипного двигателя

 

Затем определяется литровая мощность двигателя. Результаты расчетов помещаются в табл.7 и выполняется краткий анализ соответствия полученных значений показателей проектируемого двигателя показателям сов­ременных двигателей. Должны быть указаны основные причины отк­лонения (расхождения) полученных значений для проектируемого двигателя от показателей работы двигателя, принятого за прото­тип.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Анализ современных технологий обучения школьников
2. В двигателях внутреннего сгорания используется масло
3. В. Средний градиент давления между левым желудочком и
4. Величина давления воздуха в шинах
5. Величина затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха, в ограждающей конструкции
6. Виды гидростатического давления. Приборы для измерения давления
7. Влияние расчетной температуры наружного воздуха на типоразмер кондиционера.
8. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ
9. Влияние температуры на статические характеристики БТ
10. Внутренний перепад температуры
11. Вода какой температуры обладает наибольшей энергоемкостью?
12. Геополитическое положение России после распада СССР, его положительные и отрицательные стороны в современных условиях.