Розрахунок індикаторних та ефективних показників дійсного циклу двигуна

3. Розрахунок індикаторних та ефективних показників дійсного циклу двигуна

 

3.1. Теоретичний середній індикаторний тиск

 

, МПа.

 МПа.

Дійсний середній індикаторний тиск

, МПа,

 P_i=0,95·1,25=1,21 МПа

де j - коефіцієнт повноти індикаторної діаграми, приймається за таб. вих. пар.

Індикаторна потужність двигуна

 

, кВт,

N_i= кВт,

де V_л – робочий об’єм циліндрів двигуна у літрах (літраж);

n – частота обертання колінчастого вала, об/хв;

t – коефіцієнт тактності (t = 4).

Значення V_л та n приймають за таб. вих. пар.

Індикаторний коефіцієнт корисної дії

 

,

Індикаторні питомі витрати палива

 

, г/кВт×год,

 q= г/кВт×год.

Тиск механічних втрат Р_м визначають за емпіричною залежністю по заданому у таблиці А-1 значенню середньої швидкості поршня (V_п.ср, м/с).

Для бензинових двигунів з числом циліндрів 8 та більше

P_M =0,039+0,0132·Vп.ср, МПа,

 P_M=0,039+0,0132·10,1=0,17 МПа.

Середній ефективний тиск

, МПа.

P_e=1,19-0,17=1,04 МПа

Механічний коефіцієнт корисної дії

,

.

Ефективний коефіцієнт корисної дії

.

Ефективна потужність двигуна

 .

N_e=199,19·0,86=166,69 кВт

Ефективні питомі витрати рідкого палива

 

, г/кВт×год.

 g_e= г/кВт×год

Годинні витрати палива

 

, кг/год.

G_T=259,55·166,69·10^-3=44,36 кг/год

Циклова подача рідкого палива

 

, г/цикл.

G_ц= г/цикл

4. Розрахунок параметрів циліндра та тепловий баланс двигуна

4.1 Робочий об’єм циліндра

 

, л,

V_h= л.

деі – кількість циліндрів (таблиця вих. пар.).

Діаметр циліндра

 

, мм,

D= мм.

де S/D – відношення ходу поршня до діаметра циліндра, приймають за таблицею А-1.

Значення D приймають для подальшого розрахунку округленим до цілих значень у мм.

Хід поршня , мм.

S=100·0,95=95 мм,

 Значення ходу поршня приймають для подальших розрахунків округленим до цілих міліметрів.

Уточнене значення літражу двигуна

 

, л,

V_л= л

де D та S у мм.

Уточнене значення ефективної потужності

 

 , кВт.

 N_e= кВт

Номінальний ефективний крутний момент

 

 , Н×м.

M_e= Н×м

Уточнене значення годинних витрат палива

 

, кг/год,

 G_T=166,79·265,94·10^-3=44,36 кг/год.

Уточнене значення середньої швидкості поршня

 

 , м/с,

 V_п,ср= м/с.

Загальна кількість тепла, що вводиться у двигун при згорянні палива

 

, Дж/с,

 Q₀= Дж/с.

Тепло еквівалентне ефективній роботі

 

, Дж/с,

 Q_e=1000·166,79=166790 Дж/с.

Тепло, що передається охолоджуючому середовищу

 

, Дж/с,

Q_в= Дж/с

де С- коефіцієнт пропорційності (С = 0,45…0,52);

і – число циліндрів; D – діаметр циліндра у см; m – показник степеня (для чотирьохтактних двигунів m = 0,6…0,7);

 n- число обертів колінчастого валу двигуна, об/хв. (таблиця вих. пар.).

Теплота, що винесена з відпрацьованими газами

 

, Дж/с,

=31,69

=29,68

Q_r= Дж/с

де  - середня мольна теплоємність відпрацьованих газів при сталому тискові у кінці випуску;

, кДж/кмоль×град. Значення  визначається згідно пункту 2.19 за таблицею В-2 або В-3 додатку В для t_r;

 - середня мольна теплоємність повітря при сталому тискові і температурі середовища, звідки надходить повітря;

, кДж/кмоль×град. Значення  визначається за формулою лівого рядку таблиці С-1 додатку С для t_к;

Теплота, що втрачена із-за хімічної неповноти згоряння:

для бензинового двигуна

, Дж/с.

Q_нс= Дж/с.

Невраховані втрати тепла

 

, Дж/с.

Q_ост= Дж/с.

 

Складові частини теплового балансу у процентах:

=; =;

=; =; =; .