Сделай Сам Свою Работу на 5

Эффективные показатели двигателя.





 

Среднее давление механических потерь:

рм = а + b×W , МПа

где а и b - коэффициенты, зависящие от типа, конструкции, размеров, числа цилиндров и теплового состояния двигателя. а =0.089 b =0.0118

W - средняя скорость поршня, рассчитывается по данным двигателя прототипа по формуле W=S×nн/3×104, м/с;

Возьмём S= 130, мм (ход поршня)

nн = 2100, об/мин. (номинальная частота вращения)

W=130×2100/3×104 = 9.1 м/с

рм = 0.089 + 0.0118×9.1=0.196 , МПа

Среднее эффективное давление:

Ре= Рi - Рм =0.927-0.196=0.731, МПа

Механический КПД

hм= реi = 0.731/0.927 = 0.789

Эффективный КПД

hе= h1hм = 0.468×0.789 = 0.369

Эффективный удельный расход топлива:

gе = 3,6×103/(Qнh е) = 3,6×103/(42.5×0.369) =229.5 г/кВт×ч

Основные размеры цилиндра и удельные параметры двигателя.

Литраж двигателя

Vл = (30×tд×Nе)/(pc×nH) , л

Vл = (30×4×128)/( 0.731×2100) =10.0 л

Рабочий объем цилиндра

Vh = Vл/i =10.0/6=1.67 , л

где i - число цилиндров двигателя, i = 6

Диаметр цилиндра

, мм

где r - соотношение между S и D, r=S/D. Можно принять как у прототипа. r=130/120=1.08 мм.

Ход поршня

S = D×r =125×1.08=135 , мм

 

Средняя скорость поршня

W' = S×nH/(3×104)=135×2100/(3×104)=9.45 м/с

Различие между принятой и фактической скоростями поршня



, %

%

D не превышает допустимые 5%

По окончательно принятым значениям D и S определяют основные параметры и показатели двигателя. Принимаем D=125 мм. S=135 мм.

Определяем литраж двигателя

Vл = pD2×S×i/4×106 =(3.14×1252×135×6)/4×106=9.935 л

Определяем площадь поршня

Fn = pD2/400=(3.14×1252)/400=122.6 см2

Определяем рабочий объём цилиндра

1.656 л

Определяем среднюю скорость поршня

м/с

Эффективная мощность:

Ne = (rеVлnн)/30t =(0.731×9.935×2100)/30×4=127.1, кВт

%

где t - тактность двигателя, t = 4

Эффективный крутящий момент двигателя:

Ме = 9550×Nе/nн =9550×127.1/2100=578 Н×м

Часовой расход топлива:

Gт = Nе×gе =127.1×0.2295=29.2 кг/ч

Литровая мощность:

Nл = Nе/Vл=127.1/9.935=12.8 кВт/л

Удельная поршневая мощность:

Nп = 4Nе/(ipD2)=(4×127.1)/6×3.14×1252 =17.27кВт /дм2

Литровая масса

gл = Gсуx/(Vhi)=650/(1.67×6)=64.8 кг/л

где Gсуx - масса сухого (ненаправленного) двигателя, кг. Ее можно принять по двигателю прототипу.

Удельная масса:

gN = Gcyx/Nе = 650/127.1=5.11, кг/кВт

Результаты теплового расчета двигателя и его основные размеры заносятся в таблицу 1.



Таблица 1.

Давление газов, МПа Температура газов, К Среднее давление на поршень, МПа КПД Размеры двигателя
Pa=0.148 Та=407.5 Pi= 0.927 hi=0.468 S =135
Pc=6.22 Тс=1140.4 Ре=0.731 hм=0.789 D =125
Pz=10.57 Тz=2259.1   hе=0.369 Vл=9.935
Pb=0.416 Тb=1114     Vh=1.656

Построение расчетной индикаторной диаграммы.

Масштабы диаграммы: масштаб хода поршня Ms= 1 мм в мм; масштаб давлений Мр = 0,05 МПа в мм.

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

AB=S/Ms=135/l,0 = 135 мм; ОА = АВ/(ε–1)= 135/(15–1)= 9.6 мм.

Максимальная высота диаграммы (точка г) pz/Mp =10,57/0,05=211,4 мм.

Ординаты характерных точек:

pа/Mp =0,148/0,05 = 2,96 мм;

рс/Мр= 6,22/0,05 = 124,4 мм;

рb/Мр=0,416/0,05 = 8,32 мм;

рг/Мр = 0,136/0,05 = 2,72 мм;

рк/Мр=0,17/0,05=3,4 мм.

Построение политроп сжатия и расширения аналитическим методом:

а) политропа сжатия px=pa(Va/Vx) n1. Отсюда

рх/Мр , мм =(ра/Мр)(ОВ/ОХ)n1= 2,96(144,6/ОХ) 1.38 мм,

б) политропа расширения px=рb(Vb/Vx) n2. Отсюда

рх /Мр, мм =(рb/Мр)(ОВ/ОХ)n2= 8,32(144,6/ОХ) 1.28 мм.

Результаты расчета точек политроп приведены в табл 2.

Таблица 2

Политропа сжатия Политропа расширения
ОХ ОВ/ОХ (ОВ/ОХ)^n1 Рх/mх, мм рх Мпа (ОВ/ОХ)^n2 Рх/mх, мм Рх Мпа
9,6 15,06 42,2 124,91 6,25 32,19 267,82 13,39
14,46 39,9 118,1 5,91 30,55 254,18 12,71
7,23 15,3 45,29 2,26 12,58 104,67 5,23
4,82 8,8 26,00 1,30 7,49 62,32 3,11
3,61 5,8 17,17 0,86 5,18 43,10 2,16
2,90 4,3 12,7 0,64 3,90 32,45 1,62
2,41 3,36 9,94 0,50 3,08 25,63 1,28
2,00 2,6 7,7 0,39 2,43 20,22 1,01
1,80 2,25 6,66 0,33 1,80 14,98 0,75
1,60 1,91 5,65 0,28 1,60 13,31 0,67
1,44 1,65 4,88 0,24 1,45 12,06 0,60
1,3 1,4 4,1 0,20 1,40 11,65 0,58
1,20 1,29 3,82 0,19 1,20 9,98 0,50
1,1 1,1 3,3 0,17 1,13 9,40 0,47
1,0 1,0 2,9 0,15 1,00 8,32 0,42
144,6 1,0 1,0 2,96 0,14 1,00 8,32 0,42

СКОРОСТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДВИГАТЕЛЯ.



Расчётные точки кривой эффективной мощности:

,

где и - коэффициенты, зависящие от конструкции двигателя;

-текущее значение частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Удельный эффективный расход топлива:

,

где ;.

Точки кривой крутящего момента:

,

Часовой расход топлива:

, .

 

Результаты расчёта сведём в таблицу 3

Таблица 3

25.32 56.03 71.49 86.02 109.20 116.33 119.47
293.8 250.2 232.2 224.9 221.5 229.5
575.9 637.3 650.5 652.3 621.0 588.1 543.5
7.44 14.02 16.60 19.35 20.81 25.77 27.42

 

Коэффициент приспособляемости:

,

где - максимальный крутящий момент;

-момент при номинальной мощности;

Максимальные обороты холостого хода дизеля:

,

где - коэффициент неравномерности регулятора;

.

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.