3.2. Варианты заданий для расчета дизельного двигателя

В качестве базового принят четырехтактный 8-цилиндровый дизельный двигатель с наддувом (плотность воздуха на впуске в двигатель р_о = 1,73 кг/м³). Для стехиометрического сгорания 1 кг топлива требуется 14,45 кг воздуха (ℓ_о = 14,45 кг/кг)

Вариант для расчета параметров дизельного двигателя представлены в Табл. 2

Таблица 2

Параметры	Варианты
	1	2	3	4	5	Резерв
Эффективная мощность двигателя Ne, кВт	290	295	300	305	310	315
Частота вращения коленчатого вала на режиме эффективной мощности nN, мин‾¹	2200	2250	2300	2350	2400	2450
Литраж двигателя Vдв., л	14,0	14,2	14,5	14,8	15,0	15,0
Ход поршня S, мм	138	140	142	144	146	148
Коэффициент избытка воздуха LN на режиме эффективной мощности	1,56	1,57	1,58	1,59	1,60	1,60
Удельный эффективный расход топлива на режиме эффективной мощности ge · N, г/кВт·ч	233	234	234	235	235	236

4. Расчет параметров транспортного двигателя

За расчетные точки внешней скоростной характеристики бензинового двигателя принимаем частоту вращения n_x = 500, 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, n_N и 6000 мин^-1, а для дизельного двигателя – 500, 1000, 1500, 2000 и n_N соответственно. Промежуточные и конечные результаты расчета параметров должны быть определены с точностью до третьего знака.

Расчет параметров поршневых двигателей внутреннего сгорания можно выполнить по точным формулам (1, 2, 3) или по следующим приближенным зависимостям.

4.1. Мощность в расчетных точках характеристики:

а) бензиновый двигатель

N_e·x = N_e n_x/n_N [1+ n_x/n_N – (n_x/n_N )² ] кВт

N_{e · 500} =

N_{e · 1000} =

·

·

·

N_{e · N} =

N_{e · 6000} =

б) дизельный двигатель

N_e·x = N_e n_x/n_N (0,87+ 1,13 n_x/n_N – (n_x/n_N )² ) кВт

N_{e · 500} =

N_{e · 1000} =

·

·

·

N_{e · N} =

4.2. Эффективный крутящий момент

M_e·x = 9550 N_е·х /n_х, H·m

M_{e · 500} =

4.3. Средняя скорость поршня

V_ср·х = 333 · 10‾⁷ · S · n_x м/сек

V_{ср · 500} =

·

·

·

4.4. Среднее эффективное давление цикла

P_e·x = 120 N_e·x/V_дв. · n_{x ,} МН/м²

P_{e · 500} =

·

·

·

4.5. Среднее давление механических потерь:

а) бензиновый двигатель

P_m·x = 0,034 + 0,0113 · V_{ср х} МН/м²

P_{m · 500} =

·

·

·

б) дизельный двигатель

P_m·x = 0,09 + 0,012 V_{ср х} МН/м²

P_{m · 500} =

·

·

·

4.6. Среднее индикаторное давление цикла:

P_{i · x} = P_{e · x} + P_{m · x} МН/м²

P_i =

4.7. Индикаторный крутящий момент:

M_{i · x} = 79,59 · V_дв · P_{i · x} , Н·м

M_{i · 500} =

·

·

·

4.8. Удельный эффективный расход топлива

а) бензиновый двигатель:

g_e·x = g_{e · N} (1,55 – 1,55n_x/n_N + (n_x/n_N )² ) г/кВт · ч

g_{e ·500} =

·

·

·

б) дизельный двигатель:

g_e·x = g_{e · N} (1,2 - n_x/n_N + 0,8 (n_x/n_N )² ) г/кВт · ч

g_{e ·500} =

·

·

·

4.9. Часовой расход топлива

G_{т · х} = 0,001 g_e·x · N_{e · x} кг/ч

4.10. Коэффициент избытка воздуха

а) бензиновый двигатель:

L₅₀₀ = 0,85, а во всех других точках L_x = L_N

б) дизельный двигатель:

коэффициент изменяется по прямой от минимального значения L₅₀₀ = (0,7 – 0,8) L_N до максимального значения L_N, а значения коэффициента в промежуточных расчетных точках определяем экстраполяцией или по проведенной прямой

L₅₀₀ = L_min =

L₁₀₀₀ =

·

·

·

4.11. Коэффициент наполнения цилиндров

ŋ_{v · x} = ℓ_o · P_{e · x} · L_x · g_{e · x}/3600 · p_o

ŋ_{v · 500} =

·

·

·

Проверка. Коэффициент ŋ_v всегда должен быть меньше единицы. Если при расчете по соотношению 4.11. получаем ŋ_v > 1,0, то корректируем исходное значение L_N для бензинового и р_о для дизельных двигателей.

Все расчетные данные сводим в Табл. 3

Таблица 3

Частота вращения коленчатого вала мин^-1	Параметры внешней скоростной характеристики
	Ne, кВт	Me, Н·м	Pe, МH/м^2	Vср, м/сек	Pm, МH/м^2	Mi, Н·м	ge, г/кВт·ч	Gт кг/ч	ŋv
500
1000
· · ·	· · ·	· · ·	· · ·	· · ·	· · ·	· · ·	· · ·	· · ·	· · ·
*

* – для бензиновых двигателей максимальная частота вращения 6000 мин^-1, а для дизельных двигателей - n_N