Расчет показателей двигателя ЯМЗ-240Б (стр. 3 из 5)

мм

Величина отрезка

, характеризуется степенью предварительного расширения и определяется по формуле:

где

- степень предварительного расширения,

мм

На оси абсцисс откладываем в принятом масштабе полученные отрезки соответствующие им объемы.

По данным теплового расчета откладываем величины

, .

Через точки

и , и проводим прямые параллельные оси абсцисс. Точки a и c соединяем политропой сжатия, а точки z и b политропой расширения. Построение линии сжатия и линии расширения

Промежуточные точки кривых сжатия и расширения определяем из условия, что каждому значению V_xна оси абсцисс соответствует следующие значения:

- для политропы сжатия;

- для политропы расширения.

где

, - мгновенные значения давления и объема

n₁, n₂ – показатели политропы сжатия и расширения

С учетом реальных процессов, происходящих в двигателе, расчетную диаграмму округляем. Места скругления определяем по формуле:

где

- угол поворота коленчатого вала, в характерных точках;

- отношение радиуса кривошипа к шатуну, принимаем =0,272.

Полученные данные заносим в таблицу 3.

Таблица 3- положение коленчатого вала в характерных точках

Обозначение точек	Положение точек, град. п.к.в.		Расстояние точек от ВМТ (АХ), мм
	17 до ВМТ	17	4
	22 после ВМТ	22	7
	55 после НМТ	125	140
	35 до ВМТ	35	16
	14 до ВМТ	14	151
	45 до НМТ	135	1174

Положение точки

определяется из выражения:

МПа

Нарастания давления от точки

до точки zсоставит

8,83-4,43=4,456МПа или 4,456/10=0,456МПа/град.

1.10. Тепловой баланс двигателя

Общее количество теплоты, введенной в двигатель с топливам:

Дж/с

Теплота, эквивалентная эффективной работе за 1 с:

Дж/с

Теплота передаваемая окружающей среде:

где С – коэффициент пропорциональности (С=0,45…0,53), принимаем С=0,53;

i – число цилиндров;

D – диаметр цилиндра, см;

n – частота вращения коленчатого вала, об/мин;

m – показатель степени (m=0,6…0,7), принимаем m=0,65.

Дж/с

Теплота, унесенная с отработавшими газами:

где

- теплоемкость отработавших газов, =27,786 кДж/кмоль;

- теплоемкость свежего заряда, =21,612 кДж/кмоль;

t_Г – температура отработавших газов, t_Г=577⁰С;

t₀ – температура окружающей среды, t₀=20⁰ С

М₁ – количество свежего заряда, кмоль; 0,52

М₂ – количество продуктов сгорания, кмоль. 0,769

Дж/с

Неучтенные потери теплоты:

Дж/с

Составляющие теплового баланса представлены в таблице 4.

Таблица 4- Тепловой баланс двигателя

Составляющие теплового баланса	Q, Дж/с	q, %
Эквивалентная эффективной работе	1810972	39
Передаваемая охлаждающей среде	106253	21
Унесенная с отработавшими газами	653000	37
Неучтенные потери	42000	3
Общее количество теплоты	989719	100

2. Расчет и построение регуляторной характеристики двигателя

На регуляторной характеристике наносится ряд кривых, показывающих, как меняются основные показатели двигателя: эффективная мощность N_е, крутящий момент М_е, число оборотов коленчатого вала n, удельный g_е и часовой G_Т расход топлива – в зависимости от скоростного и нагрузочного режимов работы.

На оси абсцисс откладывают значения частоты вращения коленчатого вала:

n_н – номинальная частота вращения коленчатого вала, n_н=2200 об/мин;

n_хх – максимальная частота вращения холостого хода, она зависит от степени неравномерности работы регулятора

и определяется по формуле:

где

- для дизельных двигателей, принимаем ;

об/мин

Текущее значение N_eна характеристики определяется по формуле:

где n_xi – текущее значение частоты вращения;

N_exi – соответствующее ей эффективная мощность;

при 2000 оборотов

кВт

Аналогично рассчитываем при других текущих значении частоты вращения коленчатого вала. Полученные значения заносим в таблицу 5.

Текущее значения М_е на характеристики определяется по формуле:

где N_exi и n_xi – текущее значения эффективной мощности и частоты вращения.

при 1900 оборотов

, Н м

Аналогично рассчитываем при других текущих значении частоты вращения коленчатого вала. Полученные значения заносим в таблицу 5.

Текущее значение q_e на характеристики определяется по формуле:

где g_ен – удельный расход топлива при n_н;

n_xi, g_exi – текущее значения частоты вращения и эффективного расхода топлива;

при 2000 об/мин

г/кВт час

Аналогично рассчитываем при других текущих значении частоты вращения коленчатого вала. Полученные значения заносим в таблицу 5.

Текущее значение G_Tна характеристики определяется по формуле:

при 2000 об/мин

кг/час

Аналогично рассчитываем при других текущих значении частоты вращения коленчатого вала. Полученные значения заносим в таблицу 5.