Читать контрольная по автотранспорту: "Тепловой расчёт двигателя" Страница 3

(Назад) (Cкачать работу)

β = Mz / Мс = 0,9122/0,8787 = 1,0381.

Принимаем коэффициент использования теплоты ξ = 0,85. Тогда количества теплоты, передаваемой газом во время впрыска при сгорании

кг топлива:

Q = ξQн = 0,85 * 42500 = 36125 кДж/кг.

На значение коэффициента использования теплоты ξ влияют конструктивные параметры, режимы работы и регулировки двигателя.

Значение коэффициента использования теплоты ξ варьирует для дизеля в пределах 0,7 – 0,9.

В дизеле с наддувом для ограничения максимального давления сгорания принимаем меньшее значение степени повышения давления, чем в дизеле без наддува: λ = 1,6.

Давление в конце сгорания:

pz = pc * λ = 7 * 1.6 = 11.2 МПа.

Для дизелей с неразделенными камерами сгорания и объемным смесеобразованием λ = 1,6 – 2,5;

Температуру в конце сгорания определяют из уравнения сгорания:

βμсpzTz =+ Тс (μсvc + 8.314λ)

1,0381 * (29,06 + 0,0024 * Tz) = (0,85 * 42500)/(1,7 * 0,5013*(1+0,031))+

+1077 * (22,03 + 8,314 * 1,6)

Решаем уравнение относительно Тz:

0,0025 Т2z + 30,17 Тz – 79168,2 = 0

Тz = (-30,17 ±)/2/0,0025 = 2222 К.

Значения максимальной температуры и давления цикла для современных автотракторных двигателей при работе с полной нагрузкой составляю Тz = 1800 – 2300 К, pz = 5 -12 МПа.

Степень предварительного расширения:

ρ = (βТz)/(λТс) = (1,0381 * 2222)/(1,6 * 1077) = 1,339

Процесс расширения. Степень последующего расширения:

δ = ε/ρ = 16/1,339 = 11,949

С учетом характерных значений показателя политропы расширения для заданных параметров двигателя принимаем n2 = 1.25 (n2 = 1.18 – 1.28).Тогда

рb = рz / δn2 = 11.2/11.9491.25 = 0.5 МПа.

Тb = Тz / δn2-1 = 2222/11.949(1.25-1) =1195.27 К.

Проверим правильность ранее принятой температуры остаточных газов (Тr принято 800 К):

Тr = Тb/ = 1195,27/(0,5/0,158)1/3 = 813 К.

Δ = 100(800-813)/800 = 1,625 % (допустимое значение Δ = 5 %).

Индикаторные параметры рабочего цикла двигателя. Среднее индикаторное давление цикла для нескругленной индикаторной диаграммы:

р'i = pс /(ε - 1)

р'i = 7/(16-1)[16(1,339-1)+1,6*1,339/(1,25-1)*(1-1/11,994(1,25-1))–

- 1/(1,37-1) * (1 – 1/16(1,37-1))] = 1,293 МПа.

Принимаем коэффициент полноты индикаторной диаграммы v = 0.95

Тогда

pi = р'i v = 1.293*0.95 =1.228 МПа.

Индикаторный КПД:

ηi = pi α l0 / (Qнρк ηv) = 1.228 * 1.7*14.519/(42.50*1.728*0.848) =0.487

Индикаторный удельный расход топлива:

gi = 3.6*103/(Qн ηi) = 3,6*103 /(42,50*0,487) = 173,93 г/(кВт*ч).

Эффективные показатели двигателя. Принимаем предварительно среднюю скорость поршня Wn.ср. = 9,17 м/с. Тогда среднее давление механических потерь:

рм = a + b Wn.ср = 0.105 + 0.012*9.17 = 0.215 МПа.

Среднее эффективное давление:

рe = pi - рм = 1,228 – 0,215 = 1,013 МПа.

Механический КПД:

ηм = рe / pi = 1,013/1,228 = 0,825.

Эффективный КПД:

ηе = ηi ηм = 0,487 * 0,825 = 0,402.

Эффективный расход топлива:

ge = 3,6*103/(Qн ηе) = 3,6*1000/(42,5*0,402) = 210,711 г/( кВт*ч).

Основные размеры цилиндра и удельные параметры двигателя.

Ni =

где Vh – рабочий объем цилиндра. В соответствии с прототипом значение хода поршня 115мм и D = 130мм.Vh = S * π * D2/4 =125 * 3.14 * 1102/4 = 1.187 л.

Ni = 1,228 * 1,187 * 4 * 2200/ 30 / 4 = 106,893 кВт.

Литраж двигателя:

Vл = Vh * i = 1.187 * 4 = 4.748 л.

Площадь поршня:

Fn = π D2/4 = 3.14*1102/4 = 94.99 см2.

Средняя скорость поршня:

Wn.ср = Sn/(3*104) = 125*2200/( 3*104) = 9.17 м/с.

Эффективный крутящий момент:

Ме = 9550Ne / n = 9550 * 90 /2200=390.68 Н*м.

Часовой расход топлива:

Gm = ge Ne = 90 * 210,711 = 18,96 кг/ч.

Литровая мощность:

Nл = Ne/ Vл = 90 / 4,748 = 18,96 кВт/л.

Удельная поршневая мощность:

Nп = Nе 4/(i π D2) = 90 * 4/(4 * 3.14 * 1102) = 23.69 кВт/дм3.

Если принять массу сухого

Похожие работы