Расчет двигателя внутреннего сгорания
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
5430,0450,6390,7070,6730,0302851000,9990,6330,5880,0450,5820,6390,61050,027473
Удельная работа газов в процессе сгорания:
[МДж/кг](5.13)
6. Расчет процесса расширения
Давление рабочего тела в конце расширения:
[МПа], (6.1)
Температура рабочего тела в конце расширения:
[К], (6.2)
Текущие величины давления и температуры:
;(6.3)
(6.4)
Таблица 6.1
Расчет процесса расширения
?, град ПКВv, м3/кгр, МПаТ, К4500,6330,58212374550,6760,531204,74600,7180,48711764650,7580,4511150,64700,7960,4211128,14750,8330,3961108,24800,8670,3741090,64850,8980,35610754900,9280,341061,44950,9540,3271049,55000,9780,3161039,35050,9990,3071030,45101,0170,29910235151,0330,2931016,85201,0450,2881011,95251,0550,2841008,15301,0620,2821005,45351,0660,281003,85401,0680,2791003,3
Удельная работа в процессе расширения:
(6.4)
7. Определение индикаторных показателей цикла
Удельная работа цикла:
(7.1)
Среднее индикаторное давление цикла:
(7.2)
Индикаторный КПД цикла:
(7.3)
Удельный индикаторный расход топлива:
(7.4)
8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЦИКЛА
Давление механических потерь:
рМ = а+втАвсп , МПа; (8.1)
рМ = 0,09+0,0135тАв10,4 = 0,1804
Среднее эффективное давление
ре = рi - pм , МПа (8.2)
ре = 0,783 - 0,1804 = 0,6026
Эффективный КПД:
(8.3)
Удельный эффективный расход топлива:
(8.4)
Диаметр цилиндра:
(8.5)
Ход поршня:
, дм (8.6)
Рабочий объём:
(8.7)
Эффективная мощность:
(8.8)
Таблица 8.1
Сравнение показателей
ПоказательРассчитываемый двигательДвигатель-прототипNе, кВт164,09154n, мин-126002600D, мм126120pе, МПа0,6550,6026gе, г/кВттАвч223178
АНАЛИЗ ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА
В результате увеличения рабочего объёма цилиндра с 1,356 л до 1,592 л. произошло повышение мощности двигателя с 154 кВт до 164,09 кВт. Удельный эффективный расход топлива повысился значительно. Считаю данное мероприятие нецелесообразным.
.1 Определение мощностных показателей
nmin=600 мин-1; nн=2600 мин-1;
Таблица 8.1
n1n2n3n4n5n6n7n8600900120015001800210024002600
Изменение среднего эффективного давления:
(8.9)
где реМАХ - максимальное значение среднего эффективного давления по внешней характеристике:
реМАХ = КМтАврЕН, [МПа](8.10)
РеМАХ = 0,6026тАв1,15 = 0,6926;
где Км - коэффициент приспособляемости по крутящему моменту (Км=1,15);
рен - среднее эффективное давление на номинальном режиме;
ар - постоянная величина,
ар = РЕН(Км-1)/(nн-nм)2=2,79тАв10-7
nн ,nм - частоты вращения на номинальном и максимальном режиме работы (nн*0,7=nм);
nm = 1820 мин-1
Механический КПД:
(8.11)
Крутящий момент:
(8.12)
.2 Определение экономических показателей
К экономическим показателям двигателя относятся удельный эффективный расход топлива и эффективный КПД.
Эффективный удельный расход топлива:
пу = Пе . Туб хг.кВттАвчъ (9ю1)
где Gt - часовой расход топлива может быть найден:
[кг/ч] (9.2)
Цикловой расход топлива можно допустить пропорциональным среднему индикаторному давлению:
(9.3)
где GТЦН, рiН - цикловой расход топлива и среднее индикаторное давление на номинальном режиме работы;
Величина циклового расхода на номинальном режиме:
(9.4)
;
Удельный эффективный расход топлива по скоростной характеристике, для карбюраторного двигателя:
(9.5)
Часовой расход топлива:
Gt = ge тАвNe / 1000, [кг/ч] (9.6)
8.3 Внешняя скоростная характеристика
Для оценки динамических качеств и экономичности проектируемого автомобиля необходимо знать внешнюю скоростную характеристику двигателя. Эту характеристику можно получить расчетным путем, используя результаты теплового расчета.
Внешняя характеристика определяется для интервала от минимальной частоты вращения вала до номинальной. Шаг расчета выбирается так, чтобы получить восемь расчетных режимов по характеристике. Для дизельных двигателей минимальная частота вращения выбирается из интервала 600-700 об/мин.
Определение показателей по ВСХ
n, мин-1600900120015001800210024002600ре, МПа0,48470,66390,79280,87140,89990,87810,80610,7303рм, МПа0,06970,084550,09940,114250,12910,143950,15880,1687рi, МПа0,55440,74840,89220,98571,02901,02210,96490,8990Ne, кВт18,03237,04358,98181,043100,428114,332119,954117,717М, НтАвм287,012393,068469,389515,974532,824519,939477,318432,385?м0,8740,8870,8890,8840,8750,8590,8350,812Gt, кг/ч5,2339,78114,39718,66822,37525,31927,14727,428ge,г/кВттАвч277,760252,722233,622220,460213,236211,949216,600223,000
9. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ УСЛОВНОЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ СГОРАНИЯ НА ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОЕКТИРУЕМОГО ДВИГАТЕЛЯ
, град ПКВ, МДж/кг, МПа, г/КВт*ч, К, МПа800,79590,49890,7920169,7871857,97,557850,79320,49720,7893170,3711829,47,385900,78970,49500,7857171,1371804,67,225950,78540,49,230,7815172,0561779,97,0771000,78070,48930,7768173,10717556,771050,77540,48610,7716174,2731730,66,8111100,76990,48260,7660175,5361706,36,6921150,76400,47890,7602176,8911683,16,5811200,75780,47500,7541178,3201661,36477
ВЫВОД
При уменьшении продолжительности сгорания происходит снижение максимального давления цикла, максимальной температуры цикла, удельного индикаторного расхода топлива. Индикаторная работа цикла, индикаторный КПД и среднее индикаторное давление цикла повышаются при уменьшении продолжительности сгорания. Исходное значение =100 град ПКВ считаю наиболее оптимальным для данного двигателя.
Рисунок 1. Г