Масштаб давления: mp = 0,11 МПа/мм.
Масштаб объема: mv = 0,0072 м3/мм.
Среднее индикаторное давление:
Площадь диаграммы теоретического цикла (до скругления):
Sтеор=3844 мм2.
Площадь диаграммы теоретического цикла (после скругления):
Sд=3763 мм2.
Коэффициент скругления :
jск =
= = 0,979.Среднее индикаторное давление теоретического цикла (Pi`), МПа:
Pi′ =
==
= 2,769.Расчетное среднее индикаторное давление, МПа:
Pi = P’i· jск = 2,769 · 0,975 = 2,711.
Заданное среднее индикаторное давление, МПа:
Piзад =
= = 2,667.Среднее индикаторное давление из диаграммы, МПа:
Piд =
= = 2,785.Погрешность расчета, %:
DPiзад =
= = 1,623%(допуск ± 2,5%).
Погрешность построения, %:
DPiд =
= = -2,73 %(допуск ± 5,0%).
Индикаторные и эффективные показатели:
Индикаторная работа газов в цилиндре, кДж:
Li = Pi· Vh· 103 = 2,711 · 0,0107 · 103 = 29,01.
Среднее эффективное давление, МПа:
Pe = Pi · hм = 2,711 · 0,93 = 2,52.
Индикаторная мощность, кВт:
Ni =
= = 1740,6.Эффективная мощность, кВт:
Ne = Ni · hм = 1740,6 · 0,93 = 1618,8.
Часовой расход топлива, кг/ч:
Gч =
= = 287,28.Удельный индикаторный расход топлива, кг/кВт∙ч:
gi =
= = 0,165.Удельный эффективный расход топлива, кг/кВт∙ч:
ge =
= = 0,177.Индикаторный КПД:
hi =
= = 0,511.Эффективный КПД:
hе = hi · hм = 0,511 · 0,93 = 0,475
Погрешность расчета (допустимое отклонение ± 2,5 %):
DPe =
= = 1,587 %.Dge =
= = - 1,695 %.DNe =
= = 1,408 %.III. Расчет процесса газообмена
1. Построение круговой диаграммы фаз газораспределения
Нахождение высоты открытия клапанов:
dгорл = 180 мм
dштока = 28 мм
S1 = πd2горл / 4 - πd2штока / 4 = 24815
S2 = πDh = 3.14×180×h
S1 = S2
h = S2 / πD = 24815 / (3.14×180) = 56,7
Диаграмма линейного открытия клапанов, определяемого профилем кулачков газораспределенного привода
2.Определим потерю при прохождении воздуха во время продувки.
Расход воздуха через компрессор:
а) Gк =
= = 3,06 кг/чб) Gк =
= Gк - = 0,51 кг/чПринимаем
= 0,7. = S1 = S2ρs = 4,396 кг/м3
= 0,75 = = = 27,5 ПаIV. Расчет системы наддува
Исходные данные
1. Давление наддува Ps=0,41 МПа
2. Температура воздуха в ресивере Тs=325 К
3. Коэффициент продувки jа=1,2
4. Коэффициент избытка воздуха при сгорании a=2,2
5. Давление газов за выпускными органами Рг=3,8 ×105 МПа
6. Коэффициент, учитывающий увеличение расхода газов по сравнению с воздухом на величину расхода топлива b=1,028
7. Барометрическое давление Рб=0,1013МПа
8. Температура воздуха на входе в компрессор Т0=ТМ0=293 К
9. Теоретически необходимое количество воздуха L0’=14,54 кг/кг
10. Низшая теплота сгорания QHр=42711 кДж/кг
11. Относительная потеря тепла с газами qГ=0,45
12. Средняя теплоёмкость: воздуха Ср.в.=1,05 кДж/(кг*К)
газов Ср.г.=1,09 кДж/кг
13. Индикаторная мощность двигателя Ni=1740 кВт
14 Число цилиндров i =8
1. Оценка потерь давления в газовоздушных трактах системы.
xобщ =xфxвоxгxотxn
xф=0,99 – в фильтрах турбокомпрессорах
xво= 0,98 – в воздухоохладителе
xг=0,98 – в выпускном трубопроводе до турбины
xот= 0,99 – в выпускном трубопроводе после турбины
xn=Рг/Рs=0,927 – при продувке цилиндра
xобщ=0,99*0,98*0,98*0,99*0,927=0,872
2. Температура газов перед турбиной
Тт=Тs+
qГ – относительная потеря тепла с газами
СРГ – средняя теплоемкость газов (кДж/кг)
Тт=314+
=773 К3. Выбор КПД турбокомпрессора
hТК=0,6375
4. Вычислим степени повышения давления воздуха pк в компрессоре и pт в турбине
pк =Рк/Р0=РS/(xвоРбxф)=0,41/(0,98 ∙ 0,1013 ∙ 0,99) = 4,172
Рб - барометрическое давление [МПа]
pт = Рт/Рот = xобщpк=0,872×3,14 = 3,638
5. Определяем относительные перепады температур воздуха
в компрессоре и газов в турбине =pк(к-1)/к-1=4,172(1,4-1)/1,4-1=0,504 =1-Находим коэффициент импульсности
KE расч. =
Т0 – температура воздуха на входе в компрессор.
KE расч. =
= 0,846. Вычисляем адиабатные работы сжатия воздуха в компрессоре НК и расширения газов в турбине НТ