Дизельный двигатель ЗМЗ-617 жидкостного охлаждения с разработкой системы топливоподачи
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
?й впускной канал, обеспечивающий вращение воздушного заряда в цилиндре,
xВП = ра/рК = 0,90;
-коэффициент сопротивления выпускной системы
xВЫП = рГ/рТ = 1,05;
-коэффициент дозарядки на номинальном режиме jДОЗ = 1,12, так как фазы газораспределения изменяемы таким образом, чтобы обеспечивать максимальное наполнение цилиндра на всех режимах;
коэффициент использования тепла в точке z xZ = 0,85 - характеризует долю тепла от его количества, выделяющегося в результате сгорания цикловой подачи топлива, которая подводится к рабочему телу на участке быстрого сгорания (от момента отклонения кривой давления при сгорании от кривой давления при сжатии до момента достижения рZ) и расходуется на увеличение его внутренней энергии и совершение работы;
коэффициент использования тепла в точке b xВ = 0,90. Физический смысл xв аналогичен xZ, но xB характеризует участок рабочего процесса от начала сгорания до момента открытия выпускного клапана;
коэффициент полноты индикаторной диаграммы принимаем равным 0,97. Он учитывает уменьшение площади теоретической индикаторной диаграммы при скруглении ее в точках с, z и b целью приближения к действительной зависимости давления в цилиндре от объема цилиндра или угла поворота коленчатого вала (ПКВ) дизеля.
Алгоритм теплового расчета четырехтактного дизеля численно реализован группой авторов кафедры ДВС ВлГУ на языке программирования Фортран 77 для ПЭВМ IBM PC и совместимых с ними. Пакет программ для теплового расчета включает в себя 3 файла:
-dizdn.dat - файл содержащий исходные данные для теплового расчета;
dizdn.exe - исполняемый файл в котором реализован алгоритм теплового расчета дизеля;
dizdn.rez - файл, в который помещаются исходные данные и результаты теплового расчета после выполнения командной строки операционной системы MS DOS:
:\DVS\>dizdn.exe dizdn.rez .
Алгоритм теплового расчета позволяет проводить как проектный (задаются мощность и частота вращения, а вычисляется размерность SxD),так и проверочный (задаются частота вращения, S и D, а мощность вычисляется) расчеты.
3.2 Анализ результатов расчета
Коэффициент остаточных газов
-
это отношение количества остаточных газов МГ к количеству свежего заряда М1, поступающего в цилиндр двигателя в процессе впуска. Значение gГ = 0,021 свидетельствует о высоком качестве очистки цилиндра от ОГ.
Коэффициент наполнения
;
это отношение действительного количества свежего заряда, поступившего в цилиндр, к тому количеству свежего заряда, которое могло бы заполнить рабочий объём цилиндра при условиях на впуске. Значение hV = 0,897 - характерная величина для дизеля с винтовым впускным каналом на номинальном режиме. Рассчитанное значение hV позволяет предполагать удовлетворительное протекание процессов газообмена у реального ДВС.
Давление и температура в конце сжатия рС = 8,28МПа, ТС = 1100 К обеспечивают надежное самовоспламенение топливовоздушной смеси. Определяются из уравнения политропы с постоянным показателем n1, , .Значения рС и ТС у реального двигателя могут превышать расчетные, так как использованный алгоритм расчета не учитывает способ охлаждения двигателя.
Средний показатель политропы сжатия n1 зависит от частоты вращения, степени сжатия, размеров цилиндра, материалов ЦПГ, системы охлаждения и других факторов. По данным [1] для дизелей без наддува с неохлаждаемыми поршнями n1 = 1,35...1,42. Рассчитанное значение n1 = 1,36.
Максимальная температура цикла (температура сгорания) характеризует тепловую напряженность двигателя. Значение ТZ = 2354К, что приемлемо для дизеля с НВТ. Преимущество поршневого ДВС перед другими тепловыми двигателями состоит в том, что цикличность его работы позволяет реализовать большой мгновенный перепад температур при относительно низкой средней температуре цикла.
Давление и температура в конце расширения Рb и Tb определяются по формулам политропного процесса:
,
Полученные значения Pb = 0,555 МПа, Tb = 953 К.
Средний показатель политропы расширения как и показатель политропы сжатия, характеризует степень теплообмена. Значение n2 = 1,212 указывает на то, что в процессе расширения тепловой поток направлен от рабочего тела к стенкам, что объясняется высоким перепадом температур газов и омываемых ими поверхностей, площадь которых во время расширения постоянно увеличивается.
Среднее индикаторное давление рi = 1,42 МПа, полученное с учетом скругления индикаторной диаграммы в точках c, z и b позволяет отнести дизель к высокофорсированным по рi ДВС.
Удельный индикаторный расход топлива gi - это расход топлива, приходящийся на единицу развиваемой двигателем индикаторной мощности. Значения gi = 182 г/(кВт . ч) и индикаторный КПД hi = 0,464 являются показателями качественного протекания рабочего процесса. Среднестатистические значения для четырехтактных дизелей находятся в пределах gi = 170...220 г/(кВт.ч) и hi = 0.39...0.49 [1].
Среднее эффективное давление - отношение полезной работы, получаемой на валу двигателя к единице рабочего объёма цилиндра. Значение ре =1,23 МПа также как и рi характеризует уровень форсирования по среднему давлению цикла как высокий.
Удельный эффективный расход топлива
- отношение часового расхода топлива к эффективной мощности. Значения gе = 183 г/(кВт.ч) и эффективный КПД hе = 0,4