Процесс расширения

2.2.4 Процесс расширения

При расчете полагается, что расширение является политропным процессом с постоянным показателем политропы n₂.

р_в=р_z/d (44)

(45)

Значение среднего показателя политропы n₂ , также как и n₁ , зависит от многих факторов и лежит в пределах:

n₂ =1,24...1,30 - для дизельных ДВС.

В программе расчета их находим по эмпирическим формулам:

n₂ = 1,263 - 2,6*10^-5 (T_z - 2000) + 4*10^-4 d+ 0,028( a - 1) (46)

2.2.5 Процесс выпуска

Значениями давления р_b и температуры Т_b в конце процесса задаем на начальной стадии теплового расчета.

Проверку ранее принятой температуры остаточных газов производим по формуле:

(47)

Если полученное по этой формуле значение Т_r существенно отличается от принятого ранее (dT_r > 10%),то корректируем расчет процессов цикла при уточненном значении Т_r , принятом предварительно в разделе 2.2.1.

В программе расчета величина отклонения Т_rдопускается не более 10К.

2.2.6 Расчет индикаторных показателей

Индикаторными показателями оценивают энергетические возможности, качество и эффективность рабочего цикла.

(48)

(49)

(50)

Значение коэффициента полноты индикаторной диаграммы принимается в пределах:

 g= 0,92...0,95 - для дизельных двигателей.

2.2.7 Расчет эффективных показателей и определение основных размеров двигателя

Cредняя скорость поршня

W_{п ср} = 2×10 ^-3 S×n_eн м/с. (51)

Для современных двигателей W _{n ср} = 5,5...10,5 м/с.

Определяем среднее условное давление механических потерь двигателя, включающие внутренние потери. Внутренние потери включают все виды механического трения, потери на газообмен, на привод вспомогательных механизмов (вентилятор, генератор, топливный, водяной и масляный насосы и др.) вентиляционные потери (движение деталей в среде воздушно-масляной эмульсии и в воздухе), газодинамические потери в дизелях с разделенными камерами сгорания.

Так как до 80 % всех механических потерь составляют потери на трение, то с приближением принимаем, что среднее условное давление механических потерь

p_мп=a+b W_nср Мпа. (52)

где а и в - коэффициенты, зависящие от типа, конструкции, размеров, числа цилиндров и теплового состояния двигателей и приведены в таблице 3;

W_{n ср} - средняя скорость поршня, м/с.

Таблица 3. Значение коэффициентов a и b

Зная эффективную мощность, литраж двигателя и номинальную частоту вращения коленвала, определяем среднее эффективное давление:

 МПа, (53)

V_h - рабочий объем цилиндра, л;

i - число цилиндров;

n_e - частота вращения коленвала, с ^-1;

t - коэффициент тактности (t = 4 - для 4-х тактных двигателей);

N _eн - номинальная мощность двигателя, кВт.

Среднее эффективное давление - условное постоянное давление газов за ход поршня совершающее работу, равную эффективной работе цикла.

Рабочий объем одного цилиндра (л):

V_h = V_л / i  л. (54)

Для определения диаметра цилиндра D задаемся величиной S/D. В работе это отношение принимаем как у прототипа. У автотракторных двигателей

S/D = 0,9...1,3.

Диаметр цилиндра рассчитываем:

 мм (57)

В соответствии с протатипом принимаем D мм.

Механический КПД двигателя:

(56)

Этот показатель характеризует степень использования работы, совершаемой газами внутри цилиндра для получения полезной работы на валу двигателя.

Эффективный КПД:

h _e = h_i h _мп (57)

Эффективный крутящий момент для номинального режима:

нм. (58)

Здесь N _e приводим в кВт, n_e - в с^-1 .

В качестве одного из показателей, характеризующих форсировку двигателя используется литровая мощность

 кВт/л (59)

Для современных дизельных двигателей:

N_уд.л = 10 ...25 кВт/л; m_уд = 5...13 кг/кВт;

Полученные результаты сводим в таблицу 4.

Таблица 4 Основные параметры двигателя и рабочего цикла

Похожие работы

Расчет тягово-скоростных свойств трактора и автомобиля

Скачать

32834

3

0

... в различных дорожных условиях. Тяговым принято считать режим, при котором от двигателя к ведущим колесам подводится мощность, достаточная для преодоления внешних сопротивлений движения. Показатели тягово-скоростных свойств автомобиля (максимальная скорость, ускорение при разгоне или замедление при торможении, сила тяги на крюке, эффективная мощность двигателя, подъем, преодолеваемый в различных ...

Техническая характеристика трактора

Скачать

25742

2

0

... частоты вращения коленчатого вала ,часового  и удельного эффективного  расходов топлива в зависимости от скоростного и нагрузочного режимов двигателя, работающего на регуляторе. Чаще всего регуляторную характеристику строим как зависимость названных параметров от частоты вращения коленчатого вала и крутящего момента двигателя. Регуляторная характеристика двигателя имеет две ветви: непосредственно ...

Тяговый расчет трактора и автомобиля

Скачать

25249

15

1

... (1.13) Передаточные числа трансмиссии на остальных передачах основного ряда определяются через знаменатель геометрической прогрессии , , , , . 1.10 Расчет и построение теоретической тяговой характеристики трактора Исходными данными для тягового расчета трактора являются текущие значения крутящего момента , частоты вращения  и часового расхода топлива  при работе дизеля по внешней ...

Тяговый расчет трактора ДТ-75М

Скачать

33385

6

0

... непроизводительные затраты мощности на механические потери в трансмиссии, перекатывание и буксование движителей трактора. Таблица 3. Баланс мощности и потенциальная тяговая характеристика трактора ДТ-75М Показатель Результаты расчетов jкр*) 0 0,10 0,20 0,30 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,669 d, % 0,2 0,5 0,9 1,5 2,2 2,6 3,1 3,9 5,0 7,6 13,9 Pкр, кН 0 9,6 ...