Индикаторные параметры рабочего цикла двигателя.
Определить теоретическое среднее индикаторное давление цикла
Определить среднее индикаторное давление цикла:
где - коэффициент полноты индикаторной диаграммы - для двигателей с электронным впрыском топлива.
Определить индикаторный КПД:
Определить индикаторный удельный расход топлива:
Эффективные показатели двигателя.
Определить среднее давление механических потерь:
где - значения для высокофорсированных бензиновых двигателей с впрыском топлива и электронным управлением , .
Для двигателя с впрыском топлива предварительно принять ход поршня в соответствии с прототипом двигателя (исходные данные) и определить среднюю скорость поршня:
Определить среднее эффективное давление
Определить механический КПД:
Определить эффективный КПД:
Определить эффективный удельный расход топлива:
Основные размеры цилиндра и удельные параметры двигателя.
Исходя из величин эффективной мощности, частоты вращения коленчатого вала, среднего эффективного давления и числа цилиндров определить рабочий объем одного цилиндра:
Определить диаметр цилиндра:
Полученное значение диаметра цилиндра округлить до 86 мм.
Определить площадь поршня:
Определить рабочий объем цилиндра:
Определить значение расчетной эффективной мощности:
Сравнивнить полученное значение мощности с заданным значением.
Расхождение в значении мощности не должно превышать 5%.
Тепловой баланс двигателя
В общем виде внешний тепловой баланс двигателя определяется из следующих составляющих:
где - общее количество теплоты, введенной в двигатель с топливом, ; - теплота, эквивалентная эффективной работе двигателя за время 1 с, ; - теплота, потерянная с отработавшими газами, ; - теплота, передаваемая охлаждающей среде, ; - теплота, потерянная из-за химической неполноты сгорания топлива, ; - неучтенные потери теплоты, .
Общее количество теплоты определить по формуле:
где - часовой расход топлива
,
Теплоту, эквивалентную эффективной работе двигателя, определить по формуле:
Теплоту, потерянную с отработавшими газами, определить по формуле:
- теплоемкость отработавших газов (определить из методички) ;
- теплоемкость свежего заряда. Определить методом интерполяции исходя из следующих значений:
- при температуре ;
- при температуре ;
Теплоту, передаваемую охлаждающей среде, определить по формуле:
- для двигателей с искровым зажиганием:
где - коэффициент пропорциональности - для 4-х тактных двигателей; - число цилиндров; - диаметр цилиндра, ; - частота вращения коленчатого вала двигателя, ; - показатель степени - для четырехтактных двигателей.
Теплота, потерянная из-за химической неполноты сгорания топлива, определить по формуле:
Неучтенные потери теплоты определить по формуле:
Составляющие теплового баланса сводятся в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 – Основные величины теплового баланса двигателя
Составляющие теплового баланса | Q ,Дж/с |
Общее количество теплоты, введенной в двигатель с топливом | 167422,1 |
Теплота, эквивалентная эффективной работе | |
Теплота, потерянная с отработавшими газами | |
Теплота, передаваемая охлаждающей среде | 27271,78 |
Теплота, потерянная из-за химической неполноты сгорания топлива | 9435,43 |
Неучтенные потери теплоты | 17760,89 |