1.9.Индикаторные параметры рабочего цикла

а) теоретическое индикаторное среднее давление:

(стр.116)

МПа

б) среднее индикаторное давление:

=0,98·1,3263=1,3000МПа, (стр.117)

где φ_u=0.98 - коэффициент полноты диаграммы;

в) индикаторный К.П.Д. и индикаторный удельный расход топлива:

и (стр.117)

η_i=1,3 · 14,957 · 1/(43,93 · 1,189 · 0,9523)=0,3909,

g_i=3600/(43,93 · 0,3909)=210г/(кВт ч).

1.10.Эффективные показатели двигателя

а) среднее давление механических потерь:

(стр.117)

,

где S=86 мм - ход поршня, тогда

υ_п.ср=86 · 5400/30000=15,48 м/с, тогда

p_м=0,024+0,0053 · 15,48=0,1060МПа.

б) среднее эффективное давление и механический К.П.Д

р_е=р_i-p_м=1,3-0,1060=1,1940 МПа (стр.117)

η_м=1,1940/1,3=0,9185

в) эффективный К.П.Д. и эффективный удельный расход топлива:

г/(кВт∙ч) (стр.118)

Параметр	Индикаторные и эффективные параметры двигателя
n	800	2700	5400	6000
pi^/	1.2812	1.4545	1.3263	1.2388
pi	1.2556	1.4254	1.3000	1.2140
ηi	0.3815	0.4328	0.3909	0.3791
gi	215	189	210	216
νп.ср	2.293	7.74	15.48	17.2
pM	0.0362	0.0650	0.1060	0.1152
pe	1.2194	1.3604	1.1940	1.0988
ηM	0.9712	0.9544	0.9185	0.9051
ηe	0.3705	0.4131	0.3590	0.3431
ge	221	198	228	239

1.11.Основные параметры цилиндра и двигателя

Литраж:

V_л=30 · τ ·N_e/(p_e · n)=30 · 4 · 99/(1,1940 · 5400)=1,8425 л. (стр.118)

Рабочий объем одного цилиндра:

V_h=V_л/i=1,8425/4=0,4606л, (стр.118)

где – число цилиндров,=4.

Диаметр цилиндра. Так как ход поршня предварительно был принятS=86 мм, то

D=2 ·10³[V_h/(π · S)]^½=2 ·10³[0,4606/(3,14 ·86)]^½=82,6 мм. (стр.119)

Окончательно принимаю: D=83 мм иS=86 мм.

Основные параметры и показатели двигателей определяются по окончательно принятым значениям D иS:

площадь поршня:

=3,14·83²/(4·100)=54,08. (стр.119)

литраж двигателя:

V_л=π ·D² ·S ·i/(4 ·10⁶)=3,14 ·83² ·86 ·4/(4 ·10⁶)=1,86 л. (стр.119)

мощность двигателя:

=1,1940·1,86·5400/(30·4)=99,94кВт. (стр.119)

крутящий момент:

=3·10⁴·99,94/(3,14·5400)=176,8Н·м. (стр.119)

часовой расход топлива:

=99,94·228·10^-3=22,786кг/ч. (стр.119)

литровая мощность:

N_л=N_e/V_л=99,94/1,86=53,73 кВт/л (стр.119)

Параметр	Основные параметры и показатели двигателя
n	800	2700	5400	6000
Fп см^2	54.08
Vл, л	1.86
Nл, кВт/л	53.73
Ne, кВт	15.12	56.93	99.94	102.19
Me, Н*м	180.6	201.5	176.8	162.7
GT, кг/ч	3.3415	11.272	22.786	24.423

1.12.Построение индикаторной диаграммы.

Индикаторную диаграм­му строим для номи­нального режима работы двигателя, т. е. при N_е= 99,94 кВт иn=5400 об/мин, аналитическим методом.

Масштабы диаграммы: масштаб хода поршня M_s=1 мм в мм; масштаб давленийМ_р=0,05 МПа в мм.

Величины в приведенном масштабе, соответствующие рабочему объему цилиндра и объему камеры сгорания:

АВ=S/М_S=86/1,0 = 86 мм; (стр.122)

ОА = АВ/(ε-1)= 86/(10-1)=9.6 мм. (стр.122)

Максимальная высота диаграммы(точка z):

р_z/М_р=8,6104/0,05= 172,2мм.

Ординаты характерных точек:

p_a/M_p= 0,086/0,05 = 1,7 мм;

р_с/М_р= 2,049/0,05 = 41,0 мм;

р_в/М_р= 0,4853/0,05 = 9,7 мм;

р_r/М_р= 0,11/0,05 = 2,2 мм;

р_о/М_р=0,1/0,05= 2,0мм.

Построение политроп сжатия и расширения аналитическим ме­тодом:

а) политропа сжатия

(стр.120)

Отсюда

(стр.120)

где ОВ=ОА+АВ=9,6+86=95,6 мм;

б) политропа расширения

(стр.120)

Результаты расчета точек политроп:

№ точек	OX, мм	OB/OX	Политропа сжатия			Политропа расширения
			(OB/OX)^1,377	px/Mp, мм	px, МПа	(OB/OX)^1,2^49	px/Mp, мм	px, МПа
1	9,6	10	23.82	40.49	2.05 (точка с)	17.74	172.1	8.61 (точка z)
2	11,95	8	17.52	29.78	1.51	13.43	130	6.52
3	13,66	7	14.58	24.79	1.25	11.36	110.2	5.51
4	19,12	5	9.17	15.59	0.79	7.46	72.4	3.62
5	23,9	4	6.75	11.48	0.58	5.65	54.8	2.74
6	31,87	3	4.54	7.72	0.39	3.94	38.2	1.91
7	47,8	2	2.6	4.42	0.22	2.38	23.1	1.16
8	63,73	1.5	1.75	2.98	0.15	1.66	16.1	0.81
9	95,6	1	1	1.7	0.086 (точка а)	1	9.7	0.4853 (точка b)

Скругление индикаторной диаграммы осуществляется на основании следующих соображений и расчетов. Начало открытия впускного клапана (точка r’) устанавливается за 25⁰до прихода поршня в в.м.т., а закрытие (точкаa’’) – через 70⁰ после прохода поршнем н.м.т.; начало открытия выпускного клапана (точкаb’) принимается за 60⁰до прихода поршня в н.м.т., а закрытие (точкаa’) – через 30⁰после прохода поршнем в.м.т. Учитывая быстроходность двигателя и работу на сжиженном газе, угол опережения зажигания принимается равным 40⁰ (точка с’). А продолжительность периода задержки воспламенения Δφ₁=7⁰. Точкаfрасположена за 33⁰=40⁰-7⁰до в.м.т

В соответствии с принятыми фазами газораспределения и углом опережения зажигания определяют положение точек ,,,,,по формуле для перемещения поршня:

,

где - отношение радиуса кривошипа к длине шатуна.

Расчеты ординат точек ,,,,,сведены в таблицу.

Обозначе-ния точек	Положения точек			Расстояние точек от в.м.т.(AX), мм
	25^0до в.м.т.	25	0.1180	5,1
	30^0после в.м.т.	30	0.1690	7,3
	70^0после н.м.т.	110	1.4656	63,0
	40^0до в.м.т.	40	0.2918	12,5
	33^0до в.м.т.	33	0.0584	2,5
	60^0до н.м.т.	120	1.6050	69,0

Положение точки определяется из выражения:

p=(1.15…1.25)p_c=1.25·2.0488=2.561 МПа

p/М_р=2.561/0.05=51.2 мм

Действительное давление сгорания:

p_Zд/М_р=7.3188/0.05=146.4 мм

Нарастание давления от точки с’’ до точки z_Дсоставит 7.3188-2.561=4.7578 МПа или 4.7578/15=3.172 МПа/град п.к.в., где 15⁰ – положение точкиz_Дпо горизонтали, в которойp_zДдостигает своего максимального значения.

Соединяя плавными кривыми точки с,си далее сbи кривой расширенияси линией выпускаполучим скругленную действительную индикаторную диаграммудвигателя с впрыском топлива.