Расчет сил, действующих в кшм двигателя

	кН		кН		кН		кН		кН
0
30
…
720

Рис.10. Диаграммы сил, действующих в КШМ двигателя

д). Строят диаграмму вращающего момента, снимаемого с коленчатого вала (рис.11.)

Т_e = F_  r , (60)

где r– радиус кривошипа,r = S/2.

Т_е,

кНм

Рис.11. Диаграмма вращающего момента одноцилиндрового двигателя

Для построения диаграммы суммарного вращающего момента многоцилиндрового двигателя следует произвести алгебраическое сложение величин Т_еодноцилиндрового двигателя с угловым сдвигом(i-число цилиндров).

Таким образом, диаграмму величин Т_е (рис.11.) необходимо разделить на i частей и алгебраически сложить их ординаты независимо от порядка работы цилиндров.

Пример теплового расчета двигателя

Исходные данные для расчета:

тип двигателя – четырехтактный дизель тракторного типа, номинальная мощность (Р_е=160кВт), номинальная частота вращения (n_н=2100 мин^-1),

степень сжатия (ε=16).

1. Расчет процессов впуска и выпуска

а) Задаемся значениями: Т₀; р₀; Т_r; р_r; DТ; g_r; р_а.

Температура То и давление ро окружающей среды принимаются в соответствии со стандартными атмосферными условиями: То=273+25=298 К; ро=0,1 Мпа.

Температура Тr и давление рr остаточных газов зависят от частоты вращения и нагрузки двигателя, сопротивления выпускного тракта, способа наддува.

рr=0,8р_к=0,8·0,17=0,136МПа.

давление наддувочного воздуха:

рк=1,7р₀=1,7·0,1=0,17МПа.

Температуру остаточных газов (Т_r) принимаем 800К.

Температуру подогрева свежего заряда (ΔТ) принимаем 10 град.

Коэффициент остаточных газов (g_r) принимаем 0,03.

Температура воздуха за компрессором:

=,

где - показатель политропы сжатия в компрессоре, принимается 1,65.

Давление в конце впуска (р_а ) принимаем из следующего соотношения:

р_а=р_к- Dр_а .

Потери давления (Dр_а) за счет сопротивления впускного тракта:

,

Принимаем коэффициент сопротивления впускного тракта к=2,5; скорость заряда на впуске ω=90 м/с.

Плотность заряда на впуске:

р_а=0,17- 0,017=0,153МПа.

б) Определяем величину температуры в конце впуска :



Определяем коэффициент наполнения:

=.

в) В зависимости от принятого значения коэффициента избытка воздуха (a=1,7) определяем массу свежего заряда, введенного в цилиндры двигателя (ориентировочно):

М₁ = a l_о / 29; кмоль.

l_o = 14,5 кг. воздуха / кг. топлива – для дизеля;

Масса воздуха в кмолях: L_o =l_o/29. (29 –масса 1 кмоль воздуха).

М₁=1,7·14,5/29=0,85 кмоль.