1.8.1. Теоретическое индикаторное давление равно:

Действительное среднее индикаторное давление:

,

где - коэффициент, учитывающий «скругление» индикаторной диаграммы.

1.8.3. Рассчитываем индикаторную мощность и индикаторный крутящий момент двигателя:

Н*м

Для 4-х тактного двигателя коэффициент тактности

1.8.4. Определяем индикаторный КПД и удельный расход топлива:

г/кВт*ч

1.9. Эффективные параметры рабочего цикла

1.9.1. Рассчитываем среднее давление механических потерь:

где - коэффициенты, зависящие от числа цилиндров (i=4<6), от отношения хода поршня к диаметру цилиндра (S/D= 0,07/0,082=0,853<1) и от типа камеры сгорания. Принимаем и

Средняя скорость поршня:

1.9.2. Рассчитываем среднее эффективное давление:

1.9.3. Рассчитываем механический КПД:

1.9.4. Определяем эффективную мощность:

1.9.5. Определяем эффективный КПД:

1.9.6. Определяем эффективный удельный расход топлива:

1.9.7. Эффективный крутящий момент:

1.9.8. Расход топлива:

1.9.9. Литровая мощность:

1.10. Построение индикаторной диаграммы в координатах (P-V)

Строим теоретическую индикаторную диаграмму в координатах P-V. На оси абсцисс откладываем значение объёма камеры сгорания .

За масштаб давления принимаем значение .

Далее в принятом масштабе откладываем объём: мм

Параметры необходимые для построения диаграммы:

Через точки z, r, a - проводим прямые, параллельные оси абсцисс. Точки c, b, a - соединяем прямыми, параллельными оси ординат. Точки а и с соединяем линией процесса политропы сжатия, а точки z и b - линией процесса политропы расширения. Построение линий процессов сжатия и расширения выполняем аналитическим методом.

Для построения линий процессов сжатия a - c и расширения z - b определим давление в нескольких промежуточных точках. Для этого зададимся несколькими промежуточными значениями объёма в интервале рабочего хода поршня.

Тогда давление для значений объёмов составляем:

для процесса политропы сжатия

для процесса политропы расширения

Через точки а, с и полученные промежуточные точки для процесса политропы сжатия проводим плавную прямую - политропу сжатия. Через точки b, z и полученные точки для процесса политропы расширения проводим другую плавную прямую - политропу расширения.

1.11. Тепловой баланс.

1.11.1. Из пункта 1.9.5. известно, что доля теплоты, затраченная на полезную работу

1.11.2. Доля теплоты, потерянная в ДВС из-за недогорания топлива при б=1:

1.11.3. Доля теплоты, унесённая отработавшими газами :

Определяем энтальпию отработавших газов при температурах 0..1143°C:

Из таблицы 4 с учётом б=1 и принимаем .

При и б=1:

Определяем энтальпию топливо-воздушной смеси в конце пуска:

1.11.4. Доля тепла, передаваемая охлаждающей среде:

1.12. Скоростная характеристика двигателя.

Построение внешней скоростной характеристики ведём в интервале , предварительно задавшись шагом , где ;

.

1.12.1. Мощность двигателя:

При ,

1.12.2. Крутящий момент:

При ,

1.12.3 Среднее эффективное давление четырёхтактного двигателя:

При ,

1.12.4. Среднее давление механических потерь:

При ,

1.12.5. Среднее индикаторное давление:

При ,

1.12.6. Удельный эффективный расход топлива:

При ,

1.12.7. Часовой расход топлива:

При ,

Остальные данные приведены в таблице результатов расчета внешней скоростной характеристики.

Результаты расчёта внешней скоростной характеристики:

2. ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Динамический расчет автомобильного двигателя производится на режиме максимальной мощности по результатам теплового расчета. В результате расчета необходимо определить следующие силы и моменты, действующие в кривошипно-шатунном механизме двигателя:

- избыточное давление газов над поршнем , МПа;

- удельную суммарную силу, действующую на поршень, МПа;

- удельную суммарную силу, воспринимаемую стенками цилиндра (нормальное давление) , МПа;

- удельную силу инерции от возвратно-поступательно движущихся масс , МПа

- удельную силу, действующую вдоль шатуна, МПа;

- удельную силу, дейст-вующую вдоль кривошипа , МПа;

- удельную силу, направ-ленную по касательной к окружности радиуса криво-шипа , МПа;

- крутящий момент от одного цилиндра , Нм;

- крутящий момент от i цилиндров , Нм;

- удельную центробежную силу инерции от неуравно-вешенных вращающихся масс, сосредоточенных на радиусе кривошипа, МПа;

- удельную силу, дей-ствующую на шатунную шейку, МПа.

2.1. Расчет сил, действующих в КШМ

2.1.1. Построение развернутой индикаторной диаграммы в координатах р-б.

Перестройку индикаторной диаграммы из p-V в развернутую диаграмму удельных давлений (в координатах р-б), действующих на поршень, проще выполнить графическим методом Брикса. Метод Брикса заключается в том, что на длине хода поршня построенной индикаторной диаграммы в координатах p-V описывают полуокружность с центром в точке О.

Для учета влияния длины шатуна откладывают от центра полуокружности (точки О) по направлению нижней мертвой точки бицентровую поправку Брикса в масштабе диаграммы:

Страницы: 1, 2, 3, 4