Файл: Произвести тепловой расчет дизеля д240 для следующих условий.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 82
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Tz1=2498К
Tz2=-11019К
Значение максимальной температуры и давления цикла для современных автотракторных двигателей при работе с полной нагрузкой составляют:
Степень предварительного расширения:
(24)
.
1.6 Процесс расширения
Степень последующего расширения:
(25)
.
С учетом характерных значений показателей политропы расширения для заданных параметров двигателя принимаем Тогда (26)
,
(27)
.
Проверим правильность ранее принятой температуры остаточных газов
(28)
.
(допустимое значение Δ=5%).
1.7 Индикаторные параметры рабочего цикла двигателя
Среднее индикаторное давление цикла для не скруглённой диаграммы:
(29)
.
Принимаем коэффициент полноты индикаторной диаграммы
Таблица 1.
Тогда (30)
.
Индикаторный КПД:
(31)
.
Индикаторный удельный расход топлива:
(32)
.
1.8 Эффективные показатели двигателя
Принимаем предварительно среднюю скорость поршня
a=0,040; b=0,020 - постоянные коэффициенты, зависящие от типа двигателя.
Таблица 2.
Таблица 3.
Тогда среднее давление механических потерь:
(33)
.
Среднее эффективное давление:
(34)
.
Механический КПД:
(35)
.
Эффективный КПД:
(36)
.
Эффективный удельный расход топлива:
(37)
.
1.9 Основные размеры цилиндра и удельные параметры двигателя
Литраж двигателя:
(38)
.
Рабочий объем цилиндра:
(39)
,
где i – число цилиндров двигателя.
Для определения размеров цилиндра задают коэффициент короткоходности двигателя χ, представляющий собой отношение хода поршня S к его диаметру D:
• для ДсИЗ χ= 0,80... 1,05;
• для дизелей χ=0,90... 1,20
(40)
(41)
.
Ход поршня:
(42)
.
Площадь поршня:
(43)
.
Средняя скорость поршня:
(44)
,
соответствует принятой при определении среднего давления механических потерь.
Эффективный крутящий момент:
(45)
.
Часовой расход топлива:
(46)
.
Литровая мощность:
(47)
.
Удельная поршневая мощность:
(48)
.
Если принять массу сухого (незаправленного) двигателя с вспомогательным оборудованием по прототипу , то литровая масса:
(49)
.
И удельная масса:
(50)
.
-
Построение индикаторной диаграммы
Индикаторную диаграмму поршневого двигателя строим по результатам теплового расчета для номинального режима его работы. Расчет проводим аналитическим методом, используя полученные в результате теплового расчета значений давлений в характерных точках диаграммы
а также значения показателя политропы , степеней
Следовательно, расчет сводится к определению промежуточных значений политроп сжатия и расширения в зависимости от угла поворота коленчатого вала.
Определяем условный размер камеры сгорания
(51)
.
(52)
где S- ход поршня,
- степень последующего расширения,
- степень предварительного расширения.
Рассчитываем путь поршня при повороте коленчатого вала на каждые с положения колена вала соответствующего ВМТ по формуле:
(53)
где R - радиус кривошипа (R=S/2=58,6 мм),
???? - отношение радиуса кривошипа к длине шатуна (????=0,26).
Значение ???? выбирается по прототипу рассчитываемого двигателя:
• для ДсИЗ ????= 0,24... 0,28;
• для дизелей ????= 0,26... 0,31
Рассчитываем текущее значение отношения .
Определяем текущее значение политропы сжатия в зависимости от угла поворота коленчатого вала
(54)
Определяем текущее значение политропы расширения в зависимости от угла поворота коленчатого вала
(55)
Результаты расчетов сводим в табл.4. И по соответствующим точкам строим кривые индикаторной диаграммы.
Строим ось ординат – давление над поршнем и ось абсцисс – ход поршня. На оси абсцисс откладываем в масштабе отрезок равный ходу поршня и отмечаем отрезки в этом же масштабе. Для расчетного значения текущей координаты хода поршня от угла поворота коленчатого вала будут соответствовать расчетные значения политроп сжатия и расширения приведенные в табл.1. Индикаторная диаграмма должна быть скругленной на переходных участках, а в момент впрыска топлива процесс горения происходит при постоянном давлении и отражается на диаграмме в виде площадке .
Таблица 4. Результаты расчетов
Угол поворота | | | | | | |
0 | 0,104 | 4,98 | 0,43 | 7,90 | 0,00 | 0,00 |
30 | 0,104 | 1,55 | 0,43 | 3,74 | 0,08 | 10,11 |
60 | 0,104 | 0,56 | 0,43 | 1,72 | 0,25 | 29,37 |
90 | 0,104 | 0,21 | 0,43 | 0,78 | 0,56 | 66,22 |
120 | 0,104 | 0,13 | 0,43 | 0,54 | 0,79 | 93,61 |
150 | 0,104 | 0,11 | 0,43 | 0,45 | 0,94 | 110,9 |
180 | 0,104 | 0,104 | 0,43 | 0,43 | 1,00 | 117,2 |
Таблица 5. – Значения углов поворота