Принимаем =0,95
Ход поршня двигателя в мм:
;
Округляем до 95 мм.
Расчетная средняя скорость поршня в м/с:
Рабочий объем одного цилиндра в дм3:
Литраж двигателя в дм3:
Объем камеры сгорания в дм3:
Полный объем цилиндра в дм3:
; .
Эффективная мощность двигателя в кВт:
Поршневая мощность двигателя в кВт/дм2:
Эффективный крутящий момент в Н·м:
Часовой расход топлива в кг/ч:
Масса двигателя в кг:
где — удельная масса рядного двигателя =3,5 кг/кВт
2.10 Оценка надежности двигателя
Поскольку у рассчитываемого двигателя =2,03 кВт/см не превышает значения 2,8 кВт/см, а =8,97 — значения 9,0, то ориентировочно можно считать двигатель надежным.
2.11 Тепловой баланс
Общее количество теплоты введенное в цилиндр в Дж/с:
Теплота , эквивалентная эффективной работе, в Дж/с:
Теплота , отводимая охлаждающей жидкостью, в Дж/с:
где — коэффициент пропорциональности, =0,45…0,53
Принимаем =0,5
— показатель степени, =0,6…0,7 Принимаем =0,63
Теплота , унесенная из двигателя с отработавшими газами, в Дж/с:
где — температура остаточных газов, Сº:
.
— теплоемкость остаточных газов в кДж/(кмоль·град):
— теплоемкость свежего заряда в кДж/(кмоль·град):
Теплота потерянная при неполном сгорании топлива в Дж/с:
Неучтенные потери теплоты в Дж/с:
Таблица 2.7― Значения составляющих теплового баланса в процентах
Тип двигателя
Карбюраторный
23…38
24..32
30…55
0…21
3…10
Рассчитываемый двигатель.
29,00195604
24,09538035
28,01157978
14,11670973
4,774374102
2.12 Построение индикаторной диаграммы
Масштаб хода поршня мм
Отрезок, соответствующий рабочему объему цилиндра:
; мм.
Отрезок, соответствующий объему камеры сгорания:
Отрезок, соответствующий полному объему цилиндра:
Масштаб давления мм.
Отрезок, соответствующий максимальному давлению:
Величины давлений в мм:
; мм;
Выбираем отношение радиуса кривошипа к длине шатуна
; Принимаем .
а,
град
(1-cosa)+ג/4*(1-cos2a)
AX,
мм
OX,
OB/OX, мм
P=Pа*(OB/OX)^1,36, мПа
Р/μр,
180
2,000
95,00
107,66
1,00
0,085
2,1
190
1,989
94,28
106,94
1,01
0,086
200
1,956
92,15
104,81
1,03
0,088
2,2
210
1,902
88,67
101,33
1,06
0,092
2,3
220
1,825
83,95
96,61
1,11
0,098
2,5
230
1,726
78,12
90,78
1,19
0,107
2,7
240
1,607
71,36
84,02
1,28
0,119
3,0
250
1,468
63,87
76,53
1,41
0,135
3,4
260
1,312
55,89
68,55
1,57
0,157
3,9
270
1,143
47,64
60,30
1,79
0,187
4,7
280
0,965
39,39
52,05
2,07
0,228
5,7
290
0,784
31,38
44,04
2,44
0,287
7,2
300
0,607
23,86
36,52
2,95
0,370
9,2
310
0,441
17,05
29,71
3,62
0,490
12,2
320
0,293
11,17
23,83
4,52
0,661
16,5
330
0,170
6,40
19,06
5,65
0,895
22,4
340
0,077
2,88
15,54
6,93
1,182
29,5
350
0,019
0,73
13,39
8,04
1,448
36,2
360
0,000
0,00
12,66
8,50
1,562
39,1
Таблица 2.9― Результаты расчетов политроп расширения
а, град
P=Pb*(OB/OX)^1,258, мПа
Р/р,
5,865
146,6
370
5,468
136,7
380
4,531
113,3
390
3,505
87,6
400
2,646
66,2
410
2,005
50,1
420
1,547
38,7
430
1,222
30,6
440
0,991
24,8
450
0,823
20,6
460
0,701
17,5
470
0,610
15,2
480
0,542
13,6
490
0,492
12,3
500
0,455
11,4
510
0,428
10,7
520
0,411
10,3
530
0,400
10,0
540
0,397
9,9
Находим характерные точки для построения действительной индикаторной диаграммы
; МПа.
Действительное давление :
; МПа/град.
; Принимаем
Угол, соответствующий точке :
Положение точки на индикаторной диаграмме:
Принимаем характерные углы:
- угол опережения зажигания ; Принимаем
- продолжительность периода задержки воспламенения ;
Принимаем
Начало открытия до ВМТ ; Принимаем .
Полное закрытие после НМТ ; Принимаем .
Начало открытия до НМТ ; Принимаем .
Полное закрытие после ВМТ ; Принимаем .
Определяются углы поворота коленчатого вала в градусах, соответствующие характерным точкам
— подача искры; ; ;
― начало видимого сгорания; ; ;
― начало открытия выпускного клапана; ; ;
― начало открытия впускного клапана; ;
― полное закрытие впускного клапана; ;
― полное закрытие выпускного клапана; .
Определяем положения характерных точек по оси обцисс по формуле для перемещения поршня :
мм;
мм.
Площадь мм2.
Среднее индикаторное давление в МПа, полученное по графику индикаторной диаграммы:
Расхождение между полученной величиной и величиной , полученной
в тепловом расчете:
; <.
3 Расчет внешней скоростной характеристики
Минимальная частота мин-1; Принимаем мин-1.
Максимальная частота ; мин-1
Принимаем мин-1.
Шаг расчета – 300 мин-1.
Номинальная расчетная мощность двигателя кВт, и соответствующий ей удельный расход топлива г/кВт∙ч.
Частота вращения коленчатого вала при ; мин-1.
Коэффициенты для карбюраторного двигателя: ; ; ; ; .
Зависимость эффективной мощности в кВт:
Зависимость эффективного удельного расхода топлива в г/(кВт∙ч):
Зависимость среднего эффективного давления в МПа:
Зависимость среднего эффективного крутящего момента в Н∙м:
Зависимость часового расхода топлива в кг/ч:
Зависимость среднего давления механических потерь в МПа:
Зависимость среднего индикаторного давления в МПа:
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5