Тепловой и динамический расчет двигателя (стр. 2 из 6)

Степень последующего расширения

.

Давление в конце расширения

.

Величина среднего показателя политропы расширения для дизельных двигателей

.

Температура в конце расширения

.

2.5 Процесс выпуска

Параметрами процесса выпуска (

и ) задаются в начале расчета процесса впуска. Правильность предварительного выбора величин и проверяется по формуле профессора Е. К. Мазинга:

.

Погрешность вычислений составляет

.

Т.к. погрешность вычислений не превышает 10% ,то величина

выбрана правильно.

2.6 Индикаторные показатели

Среднее индикаторное давление теоретического цикла для дизельных двигателей подсчитывается по формуле:

Среднее индикаторное давление действительного цикла

,

где

– коэффициент полноты диаграммы, который принимается для дизельных двигателей . Принимаем .

Величина

для дизельных двигателей без наддува может изменяться .

Индикаторный КПД для дизельных двигателей подсчитывается по формуле

.

Удельный индикаторный расход топлива определяется по уравнению

.

Величина индикаторного КПД для автотракторных дизельных двигателей

.

2.7 Эффективные показатели

Механический КПД дизельного двигателя

. Принимаем .

Тогда среднее эффективное давление

,

а эффективный КПД

.

Удельный эффективный расход жидкого топлива

.

2.8 Размеры двигателя

По эффективной мощности, частоте вращения коленчатого вала и среднему эффективному давлению определяем литраж двигателя

,

где

, , , - для четырехтактных двигателей.

Рабочий объем одного цилиндра:

.

где i=8 – число цилиндров.

Диаметр цилиндра

Принимаем диаметр цилиндра D =0,115м.

Ход поршня

.

Определяем основные параметры и показатели двигателя:

- литраж двигателя

,

- эффективную мощность

,

- эффективный крутящий момент

,

- часовой расход жидкого топлива

,

- среднюю скорость поршня

.

Определим погрешность вычисления

:

, что допустимо.

Литровая мощность определяется по формуле

.

Величина литровой мощности для автотракторных дизельных двигателей колеблется в пределах

.

2.9 Сводная таблица результатов теплового расчета

Таблица 1

Параметр	Вычисленное значение	Экспериментальное значение
	0.03	0.02…0.06
	330,14	310…400
	0.778	0.8…0.9
	4,19	3.5…5.5
	890	700…900
	1.037	1.01…1.06
	7,12	5…10
	7,12	5…10
	1889	1800…2300
	0.29	0.2…0.4
	1109,6	1000…1200
	0,796	0,75…1,5
	0.51	0.4…0.53
	166,04	163…220
	0,597	0.45…0.85
	0.383	0.3…0.42
	221,38	210…280

2.10 Анализ полученных результатов

В результате теплового расчета были определены параметры рабочего тела в цилиндре двигателя, а также произведены оценочные показатели процесса, позволяющие определить размеры двигателя и оценить его мощностные и экономические показатели.

3. Динамический расчет

Порядок выполнения расчета для поршневого двигателя

Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма выполняется с целью определения суммарных сил и моментов, возникающих от давления газов и от сил инерции. Результаты динамического расчета используются при расчете деталей двигателя на прочность и износ.

В течение каждого рабочего цикла силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме, непрерывно изменяются по величине и направлению. Поэтому для характера изменения сил по углу поворота коленчатого вала их величины определяют для ряда различных положений вала через каждые 30 град ПКВ. В отдельных случаях через 10 град ПКВ.

Последовательность выполнения расчета следующая:

1. Строим индикаторную диаграмму в координатах

.

2. Перестраиваем индикаторную диаграмму, выполненную по результатам теплового расчета, в координаты

.

3. Определяем силу давления газов на днище поршня для положений коленчатого вала, отстоящих друг от друга на 30° ПКВ в пределах (0…720)° ПКВ.

За начало отсчета принимаем такое положение кривошипа, когда поршень находится в начале такта впуска.

Сила давления газов на днище поршня определяется по формуле

,

где

.