Смекни!
smekni.com

Проектирование дизельного двигателя по прототипу Д 37М (стр. 2 из 5)

Где Мr – количество молей остаточных газов. Тогда число молей перед началом сгорания можно записать

кмоль/кг

Состав продуктов М зависит от коэффициента избытка воздуха при

;
, кмоль/кг

=0,6835625+0,026=0,702

Действительный (расчетный) коэффициент молекулярного изменения, представляющий собой отношение числа молей газов в цилиндре после сгорания МZи числу молей до сгорания МС

1.4.3 Уравнение сгорания для дизеля

Принимают, что сгорание протекает при V=const и P=const, а уравнение сгорания имеет следующий вид:


Низшая удельная теплота сгорания топлива

1.5 Процесс расширения

В действительных циклах двигателей внутреннего сгорания расширение газов протекает по политропе с переменным показателем политропы расширения

на показатель политропы
влияет ряд факторов, важнейшими из которых являются: догорание топливовоздушной смеси, утечка газов через кольца, интенсивность отвода тепла в охлаждающую среду и др.

Давление в конце расширения

определяется по следующим формулам для дизеля:

;

;

степень последующего расширения.

Температура в конце выпуска,

;

1.6 Процесс выпуска

Во время хода выпуска давления газов непрерывно меняется. Оно зависит от нагрузки, числа оборотов, фаз газораспределение и ряда других факторов.

Влияние всех этих факторов теоретически трудно учесть.

Поэтому давление выпуска

принимают постоянным, равным среднему значению за выпуск.

Температура и давление конца выпуска определяется по вышеприведенным формулам.

1.7 Расчет индикаторных и эффективных показателей двигателя

1.7.1 Построение индикаторной диаграммы

Индикаторная диаграмма строится в верхнем левом углу листа формата А1.

Вначале надо выбрать масштабы диаграммы с таким расчетом, чтобы отношение высоты диаграммы к ее ширине было близко к 2:1.

Отрезок

, соответствующий в некотором масштабе ходу поршня или рабочему объему цилиндра, рекомендуется откладывать равным 100…150 мм

Отрезок

в мм, соответствующий объему камеры сгорания, находят из выражения:

;

Отрезок

(в мм) для индикаторной диаграммы дизеля определяется по уравнению:

;

Через точки, соответствующие объемам

произвести вертикальные линии. Через точку, соответствующую давлению
проводят линию атмосферного давления.

Определить ориентировочный масштаб давлений в МПа/мм для построения индикаторной диаграммы по формуле:

;

1.7.2 Определение среднего индикаторного давления

Среднее теоретическое индикаторное давление можно подсчитать по аналитической формуле:


Действительное среднее индикаторное давление будет равно

Где

- коэффициент, учитывающий скругление диаграмм;

-потеря среднего индикаторного давления на совершение вспомогательных ходов.

1.7.3 Среднее эффективное давление

Среднее эффективное давление определяется по уравнению

Среднее давление механических потерь в двигателе Рт подсчитывается по следующим эмпирическим формулам, в МПа для дизеля

, МПа

1.7.4 Коэффициенты полезного действия

Индикаторный КПД рассчитывается по формуле:


Где

- должна быть для двигателей, работающих на жидком топливе, в кДж/кг.

Механический КПД определяется по формуле

Эффективный КПД

1.7.5 Удельный и часовой расходы топлива

Индикаторный и удельный расходы топлива подсчитываются по формулам:

Часовой расход топлива для двигателей определяется из выражения в кг/ч


1.8 Основные размеры цилиндра и удельные показатели двигателя

Определяем одного цилиндра в литрах

Выбрав отношение хода поршня S к диаметру D, определяем диаметр цилиндра

, мм

По значениям S и n проверить и сопоставить среднюю скорость поршня с ранее принятым значением по формуле:

Для проектируемого двигателя необходимо рассчитать удельную поршневую мощность:


Удельная литровая мощность

1.9 Тепловой баланс двигателя

Тепловой баланс оценивает распределение тепла, вносимого в двигатель топливом, идущего на полезную работу и на потери.

Количество теплоты, выделяемого при сгорании вводимого в двигатель топлива(1 кг).

Тепло, идущее на индикаторную работу