Степени форсированности двигателя

Основные размеры двигателя определяются на основе потребной мощности двигателя с учетом коэффициента короткоходности к=S/D и отношения l=r/l.

Принятые значения к и l обосновываются.

Уточненное по результатам теплового расчета значение рабочего объема одного цилиндра находится по формуле V_h , м³:

, (4.1)

где: i – число цилиндров.

Уточненное значение диаметра цилиндра D, м:

D= , (4.2)

Ход поршня S, м: S=К×D. (4.3)

Радиус кривошипа r, м: r (4.4)

Длина шатуна l, м: , (4.5)

Для дальнейших расчетов используются только эти уточненные значения D, S, r и l.

Комплексные показатели степени форсированности двигателя:

-удельная литровая мощность двигателя N_л , кВт/л:

, (4.6)

-удельная поршневая мощность N_п , кВт/дм²:

, (4.7)

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ДВИГАТЕЛЯ

Тепловой баланс характеризует распределение теплоты, выделившейся при сгорании топлива, введенного в цилиндр двигателя, на полезно используемую работу, уносимую с охлаждающей жидкостью и с выхлопными газами и неучтенные потери. Определять их удобно в %.

Общее количество теплоты, введенной в двигатель с топливом Q, кДж/ч:

Q=Q_н ×G_T; q =100% (5.1)

Теплота, эквивалентная эффективной работе Q_e , кДж/ч:

Q_e=3600×N_e, (5.2)

(5.3)

Теплота, передаваемая охлаждающей среде Q_в , кДж/ч:

- для дизеля: , и (5.4)

- для ДсИЗ: и (5.5)

где: С – коэффициент, равный 0,45…0,53;

i – число цилиндров;

D – уточненное значение диаметра цилиндра, см;

n – частота вращения коленчатого вала, мин^-1;

m- коэффициент, равный 0,6…0,7;

a - коэффициент избытка воздуха.

Теплота, уносимая с отработавшими газами Q_r , кДж/ч:

Q_r=C_p(T_r-T_o)(G_в+G_T), (5.6)

где С_р – удельная массовая средняя теплоемкость отработавших газов при постоянном давлении; С_р=1,04 кДж/(кг×К);

Т_r и Т_о – температуры отработавших газов и окружающей среды (наддува), К;

G и G_T – массы поступивших в цилиндр воздуха и топлива, кг/ч.

(5.7)

Потеря теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива (для ДсИЗ при a<1) Q_н.с , кДж/ч:

Q_н.с.= 119950(1-a) ×G_T , и (5.8)

Неучтенные потери Q_н.у: Q_н.у.=Q-( Q_e+Q_в+Q_r + Q_.), (5.9)

С использованием полученных данных строится график теплового баланса двигателя.

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И ДИНАМИЧЕСКИЙ

РАСЧЕТ КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА

Для заданного в варианте положения коленчатого вала (угла a) приводится в определенном масштабе схема сил, действующих на КШМ – суммарной, нормальной, направленных по шатуну и кривошипу и тангенциальной. Для этого же положения кривошипа определяются крутящий и опрокидывающий моменты, сравниваются их величины и дается объяснение результатам сравнения.