Модернизация системы охлаждения двигателя ЗМЗ
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Среднее давление механических потерь:
МПа (3.42)
3) Среднее эффективное давление:
МПа (3.43)
4) Механический КПД
(3.44)
Показателями экономичности работы двигателя в целом (а не только его действительного цикла) служат удельный эффективный расход топлива ge и эффективный КПД е.
5) Эффективный КПД:
(3.45)
6) Эффективный удельный расход топлива:
г/(кВтч) (3.46)
3.10 Основные параметры цилиндра и двигателя
1) Литраж двигателя
л (3.47)
где = 4 количество тактов двигателя.
2) Рабочий объем одного цилиндра:
л (3.48)
где i= 4 количество цилиндров двигателя.
3) Диаметр цилиндра. Так как ход поршня предварительно был принят S= 81 мм, то:
мм (3.49)
Окончательно принимаем D =93 мм, S= 92 мм.
Основные параметры и показатели двигателя определяем по окончательно принятым значениям и :
Площадь поршня:
см2 (3.50)
Литраж двигателя:
л (3.51)
Мощность двигателя:
кВт (3.52)
Литровая мощность двигателя:
кВт/л (3.53)
Крутящий момент:
Нм (3.54)
Часовой расход топлива:
кг/ч (3.55)
3.11 Расчет и построение индикаторной диаграммы
Индикаторная диаграмма строится с целью проверки полученного аналитическим путем значения среднего индикаторного представления протекания рабочего цикла в цилиндре рассчитываемого двигателя.
Индикаторная диаграмма двигателя построена для номинального режима работы двигателя, т.е. при Ne=85 кВт и n=4500 мин-1, аналитическим методом.
Масштаб диаграммы: масштаб хода поршня Ms=1 мм в мм; масштаб давления Mp=0.05 МПа в мм.
Величины в приведенном масштабе, соответствующие рабочему объему цилиндра и объему камеры сгорания:
мм (3.56)
мм (3.57)
Максимальная высота диаграммы (точка )
мм (3.58)
По данным теплового расчета на диаграмме откладываем в выбранном масштабе величины давлений в характерных точках.
Ординаты характерных точек:
мм мм (3.59)
мммм
мм
Построение политропы сжатия и расширения аналитическим методом:
а) политропа сжатия . Отсюда:
мм, (3.60)
где: мм;
б) политропа расширения . Отсюда:
мм; (3.61)
Результаты расчета точек приведены в табл. 3.1
Теоретическое среднее индикаторное давление:
МПа (3.62)
где 2160 мм2 площадь диаграммы .
Таблица 3.1
№ точекОХ, ммОВ/ОХПолитропа сжатияПолитропа расширения, мм, МПа, мм, МПа1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1810.8235
11.4235
13.0235
14.8235
18.8235
20.8235
22.8235
24.8235
32.6235
40.4235
48.2235
56.0235
63.8235
71.6235
79.4235
87.2235
95.0235
102.8239.5000
9.0010
7.8952
6.9365
5.4625
4.9379
4.5052
4.1422
3.1518
2.5437
2.1322
1.8354
1.6111
1.4356
1.2946
1.1789
1.0821
1.000022.1487
20.5639
17.1701
14.3684
10.3431
9.0014
7.9342
7.0682
4.8531
3.6134
2.8345
2.3061
1.9275
1.6447
1.4266
1.2541
1.1147
1.000037.6415
34.9482
29.1804
24.4191
17.5780
15.2978
13.4842
12.0123
8.2478
6.1409
4.8172
3.9192
3.2757
2.7951
2.4245
2.1313
1.8944
1.69951.8821
1.7474
1.4590
1.2210
0.8789
0.7649
0.6742
0.6006
0.4124
0.3070
0.2409
0.1960
0.1638
0.1398
0.1212
0.1066
0.0947
0.085016.7537
15.6594
13.2892
11.3008
8.3794
7.3843
6.5833
5.9261
4.2092
3.2184
2.5805
2.1388
1.8168
1.5726
1.3817
1.2288
1.1038
1.0000149.553
139.785
118.627
100.877
74.8000
65.9170
58.7668
52.9003
37.5739
28.7290
23.0349
19.0927
16.2178
14.0378
12.3336
10.9687
9.8533
8.92667.4777
6.9893
5.9314
5.0439
3.7400
3.2958
2.9383
2.6450
1.8787
1.4365
1.1517
0.9546
0.8109
0.7019
0.6167
0.5484
0.4927
0.4463
Величина 1,1739 МПа, полученная планиметрированием индикаторной диаграммы, очень близка к величине 1,1752 МПа, полученной в тепловом расчете.
Скругление диаграммы осуществляется на основании следующих соображений и расчетов. Так как рассчитываемый двигатель достаточно быстроходный (n=4500 мин-1), то фазы газораспределения необходимо устанавливать с учетом получения хорошей очистки цилиндра от отработавших газов и обеспечения дозарядки в пределах, принятых в расчете. В связи с этим начало открытия впускного клапана устанавливается за 18 до прихода поршня в ВМТ, а закрытия через 60 после прохода поршня НМТ. Начало открытия выпускного клапана принимается за 55 до прихода поршня в НМТ, а закрытие точка через 25 после прохода поршнем ВМТ. Учитывая быстроходность двигателя, угол опережения зажигания принимается равным 35, а продолжительность периода задержки воспламенения .
В соответствии с принятыми фазами газораспределения и углом опережения зажигания определяем положение точек и по формуле для перемещения поршня.
(3.63)
где - отношение радиуса кривошипа к длине шатуна.
Выбор величины производится при проведении динамического расче-та, а при построении индикаторной диаграммы предварительно принимается =0,285.
Расчеты ординат точек и сведены в табл. 3.2.
Положение точки определяется из выражения:
МПа (3.64)
мм (3.65)
Таблица 3.2
Расчет ординат точек и
Обозначение точекПоложение точекРасстояния точек от ВМТ
(АХ), мм18 до в.м.т.180.06262.877325 после в.м.т.250.11915.480660 после н.м.т.1201.606973.916335 до в.м.т 350.227710.475530 до в.м.т300.16967.801655 до н.м.т.1251.669276.7830
Действительное давление сгорания:
МПа (3.66)
мм (3.67)
Нарастание давления от точки до zД составляет 6.356-2.3526=4,003 МПа или 4.003/10=0.4 МПа/град п.к.в., где 10 положение т