Тепловой расчет двигателя (стр. 2 из 2)

при

,

, где

Средние эффективное давление:

Механический КПД двигателя:

Эффективный КПД и эффективный удельный расход топлива:

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАМЕТРА ЦИЛИНДРА И ХОДА ПОРШНЯ

Задаем отношение

Определяем рабочий объём двигателя по формуле:

, где

τ = 4 - тактность двигателя;

i = 4 - число цилиндров;

Объём одного цилиндра:

Определяем диаметр и ход поршня:

Окончательно принимаем: S = 66мм, D= 76мм.

Определяем номинальную мощность двигателя:

Двигатель	N,кВт	Nн,мин	ε	D,мм	S,мм	Vh,л	Vп,м/с	ge,г/кВт·ч
Проектируемый	52,5	5600	8,5	76	66	1,267	12	254
Прототип	55,6	5600	8,5	76	66	1,197	12	313

Вывод: основные данные полученные в тепловом расчёте при сравнение с характеристиками прототипа позволяют сделать вывод о том что для дальнейших расчётов мы можем принять этот двигатель так как расхождение не превышает 10%.

5. ПОСТРОЕНИЕ ИНДИКАТОРНОЙ ДИАГРАММЫ

Индикаторную диаграмму строят для номинального режима работы двигателя, т. е. при

Ne = 52,5кВт и Nн = 5600 об/мин.

Масштабы диаграммы: масштаб хода поршня Мs = 1 мм в мм;

Масштаб давлений: Мр = 0,05 МПа в мм.

Приведенные величины, соответствующие рабочему объему цилиндра и объему камеры сгорания:

;

Максимальная высота диаграммы (точка z)

Ординаты характерных точек:

Построение политроп сжатия и расширения аналитическим методом:

а) политропа сжатия

отсюда

,

где

б) политропа расширения

отсюда

Результаты расчета точек политроп приведены в табл.

№ точек	OX, мм		Политропа сжатия			Политропа расширения
				, мм	, МПа		, мм	, МПа
1	8,8	8,5	18,76	34,1	1,7 (точка с)	14,2	136,9	6,84 (точка z)
2	9,3	8	17,39	31,6	1,58	13,2	127,8	6,39
3	10,7	7	14,35	26,1	1,3	11,14	107,4	5,36
4	14,9	5	9,12	16,6	0,83	7,39	71,28	3,56
5	18,7	4	6,68	12,1	0,6	5,58	53,7	2,68
6	24,9	3	4,51	8,2	0,41	3,91	37,7	1,88
7	37,4	2	2,58	4,7	0,23	2,36	22,77	1,138
8	49,86	1,5	1,74	3,1	0,15	1,653	15,93	0,796
9	74,8	1	1	1,82	0,091(точкаа)	1	9,64(точка b)	0,482

Так как рассчитываемый двигатель достаточно быстроходен n = 5600 об/мин., то фазы газораспределения устанавливаем с учетом получения хорошей очистки от отработавших газов и обеспечения дозарядки. В связи с этим начало открытия впускного клапана (точка r΄) устанавливается за 18˚ до прихода поршня в В.М.Т., а закрытие (точка а΄΄) – через 60˚ после прохода поршнем Н.М.Т.; начало открытия выпускного клапана (точка b΄) принимаем за 55˚ до прихода поршня в Н.М.Т., а закрытие (точка а΄) – через 25˚ после прохода поршнем В.М.Т. Учитывая быстроходность двигателя, угол опережения зажигания θ принимаем равным 35˚, а период воспламенения ∆φ1= 5˚.

В соответствии с принятыми фазами газораспределения и углом опережения зажигания определяют положение точек r', а', а", с', f и b' по формуле для перемещения поршня:

где λ — отношение радиуса кривошипа к длине шатуна.

При построении индикаторной диаграммы предварительно принимается λ = 0,285.

Расчеты координат точек r', а', а", с', f и b' сведены в табл.

Обозначение точек	Положениеточек			Расстояние точек от в.м.т. (AX), мм
	до в.м.т.	18	0,0626	2,06
	после в.м.т.	25	0,1194	3,9
	после н.м.т.	60	1,5969	52,7
	до в.м.т.	35	0,2279	7,5
	до в.м.т.	30	0,1696	5,6
	до н.м.т.	55	1,6686	55,06

Положение точки

определяется по формуле:

МПа;

мм.

Действительное давление сгорания

МПа;

мм.

Соединяя плавными кривыми точки r с а', с' с с" и далее с zд и кривой расширения, b' с b" (точка b" располагается обычно между точками b и а) и линией выпуска b"r' r, получим скругленную действительную индикаторную диаграмму ra'ac'fc"zдb'b"r.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Колчин А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей; учеб. пособие для вузов.; М.: Высшая школа, 1980.- 400с.