Проект системы наддува автотракторного дизеля
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
муле
(2.10)
где ? - коэффициент избытка воздуха;
Мо - теоретически необходимое количество воздуха, кмоль/кг;
Рi - действительное среднее индикаторное давление, МПа;
То - температура окружающей среды, К;н - низшая теплотворная способность топлива, кДж/кг;
?v - коэффициент наполнения;
Ро - давление окружающей среды, МПа.
Коэффициент наполнения
(2.11)
где ? - степень сжатия;
?1 - коэффициент, учитывающий дозарядку цилиндра;
Ра - давление в начале хода сжатия, МПа;
Ро - давление окружающей среды, МПа;
? - коэффициент, учитывающий разницу теплоёмкостей;
?2 - коэффициент, учитывающий очистку камеры сгорания;
Рr - давление остаточных газов, МПа;
То - температура окружающей среды, К;
?T - подогрев заряда от поверхности цилиндра и камеры сгорания, К.
Удельный индикаторный расход топлива
(2.12)
где Qн - низшая теплотворная способность топлива, кДж/кг;
?i - индикаторный КПД.
г/(кВттАвч).
Среднее эффективное давление
(2.13)
где Рi - среднее индикаторное давление, МПа;
Рм - механические потери части индикаторного давления в двигателе, которые расходуются на трение, привод вспомогательных агрегатов и газообмен, МПа.
(2.14)
где Сn - скорость поршня, м/с.
Механический КПД двигателя
(2.15)
где Ре - среднее эффективное давление, МПа;
Рi - среднее индикаторное давление, МПа.
Эффективный КПД двигателя
(2.16)
где ?i - индикаторный КПД;
?м - механический КПД.
Удельный эффективный расход топлива
(2.17)
где Qн - низшая теплотворная способность топлива, кДж/кг;
?е - эффективный КПД.
г/(кВттАвч).
Также при раiете использовался ЭВМ (Excel).
Результаты раiета заносим в таблицу.
Таблица 2.6 - Результаты теплового раiета
ПоказательОбозн.Единица измеренияЗначениеДавление в конце впускаРаМПа0,1920Температура воздуха на входе в цилиндрТ0К335,3Температура в конце впускаТаК347,1Давление в конце сжатияРсМПа7,989Температура в конце сжатияТсК956,5Теоретическое количество воздуха МокМоль/кг0,497Действительное количество воздухаМкМоль/кг0,795Количество газов в конце сжатияМскМоль/кг0,806Количество продуктов сгоранияМrкМоль/кг0,831Количество газов в конце сгоранияМzкМоль/кг0,841Давление в конце сгоранияРzМПа12,783Температура в конце сгоранияТzК2187,7Степень предварительного расширения1,5Степень последующего расширения10,3Температура в конце выпускаТbК1255,5Давление в конце выпускаРbМПа0,725Температура остаточных газовТrК774,1Раiетное среднее индикаторное давлениеРi расМПа1,884Действительное среднее индикаторное давлениеРiМПа1,811Индикаторный КПД0,463Удельный индикаторный расход топливаgiг/кВттАвч182,8Потери давление на трениеРмМПа0,215Среднее эффективное давление РеМПа1,596Механический КПД0,881Эффективный КПД0,408Удельные эффективный расход топлива geг/кВттАвч207,44
Результаты теплового раiета базового дизеля и модернизированного заносим в сводную таблицу.
Таблица 2.7 - Результаты раiета базового и модернизированного дизеля
ПараметрОбозн.Единица измеренияТип двигателяБазовый без ОНВДизель с ОНВДавление воздуха после нагнетателяРкМПа0,150,2Коэффициент избытка воздуха1,61,6Давление газовРrМПа1,0921,596РаМПа0,1450,192РсМПА6,0347,989РzМПа9,65412,783PbМПа0,5240,725Среднее давление циклаPiМПа1,3071,811PiраiМПа1,3661,884Эффективная мощность NэкВт75138Удельный расход топливаgeг/кВт ч222,62207,44giг/кВтч186182,8Коэффициент полезного действия0,4550,4630,8360,8810,3800,408
Результаты теплового раiета (табл.2.7) показали, что применение среднего наддува (Рк = 0,20 МПа) с охлаждением наддувочного воздуха увеличит среднее индикаторное давление на 38%. При этом индикаторный и механический КПД повышаются в среднем на 2%. Это приводит к увеличению эффективного КПД с 0,380 до 0,408. Эффективная мощность двигателя увеличится при этом с 75 до 138 кВт. Таким образом модернизированный дизель Д - 245 является наиболее приемлемым и экономичным.
Данное усовершенствование обосновано и в дальнейшем будем производить раiет только модернизированного двигателя.
2.3 Кинематика кривошипно-шатунного механизма
Основная задача кинематического раiёта состоит в определении закона движения поршня и шатуна. При этом принимается, что коленчатый вал вращается с постоянной угловой скоростью со = const. Это позволяет рассматривать все кинематические величины (путь Sn, скорость Vn и ускорение jn поршня) как функции угла поворота коленчатого вала а.
Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) может быть центральным, когда ось цилиндра пересекает ось коленчатого вала (наиболее распространенный в автотракторных двигателях), или смещённым (дезаксиальным), когда ось цилиндра (поршневого пальца) смещена от оси коленчатого вала не более, чем на 10% хода поршня для снижения нормальных давлений, воспринимаемых поршнем и гильзой .
Ниже приводится кинематический раiет центрального и дезаксиального КШМ рядного двигателя. Аналогично выполняется раiет кинематики двигателей с V -образным расположением цилиндров, в которых применяют одинаковые шатуны, устанавливаемые па шатунную шейку рядом.
Перемещение поршня
При практических раiётах перемещение поршня Sa, м, центрального КШМ от ВМТ в зависимости от угла поворота кривошипа определяют по формуле:
(2.18)
Скорость поршня
Скорость поршня, м/с, является переменной величиной при = const. В центральном КШМ скорость поршня определ