Построение индикаторной диаграммы

Характеристика топлива.

Элементарный состав бензина в весовых массовых долях:

С=0.855; Н=0.145

Молекулярная масса и низшая теплота сгорания:

=115[кг/к моль]; Hu=44000[кДж/кг]

Выбор степени сжатия.

=7.5 ОЧ=75-85

Выбор значения коэффицента избытка воздуха.



Расчёт кол-ва воздуха необходимого для сгорания 1 кг топлива

Количество свежей смеси

Состав и количество продуктов сгорания

Возьмём к=0.47

Теоретический коэффициент молекулярного изменения смеси

Условия на впуске

P0=0.1 [MПа]; T0=298 [K]

Выбор параметров остаточных газов

Tr=900-1000 [K]; Возьмём Tr=1000 [K]

P_r=(1.05-1.25)P₀[MПа]; P_r=1.2*P₀=0.115 [Mпа]

Выбор температуры подогрева свежего заряда

; Возьмём

Определение потерь напора во впускной системе

Наше значение входит в этот интервал.

Определение коэффициента остаточных газов

;

Определение температуры конца впуска

Определение коэффициента наполнения

;

Выбор показателя политропы сжатия

Возьмём

Определение параметров конца сжатия

;

Определение действительного коэф-та молекулярного изменения

;

Потери теплоты вследствие неполноты сгорания

;

Теплота сгорания смеси

;

Мольная теплоёмкость продуктов сгорания при температуре конца сжатия

;

Мольная теплоёмкость при постоянном объёме рабочей смеси в конце сжатия

Мольная теплоёмкость при постоянном объёме рабочей смеси

, где

Температура конца видимого сгорания

;

; Возьмём

25 Характерные значения Т_z

;

Максимальное давление сгорания и степень повышения давления

;

27 Степень предварительного -p и последующего - расширения

;

28 Выбор показателя политропы расширения n₂

; Возьмём

Определение параметров конца расширения

;

30 Проверка правильности выбора температуры остаточных газов Т _r

Определение среднего индикаторного давления

; Возьмём ;

Определение индикаторного К.П.Д.

;

Наше значение входит в интервал.

Определение удельного индикаторного расхода топлива

Определение среднего давления механических потерь

;

; Возьмём

Определение среднего эффективного давления

;

Определение механического К.П.Д.

Определение удельного эффективного расхода топлива

;

Часовой расход топлива

Рабочий объём двигателя

Рабочий объём цилиндра

Определение диаметра цилиндра

; - коэф. короткоходности

k=0.7-1.0; Возьмём k =0.9

Ход поршня

Проверка средней скорости поршня

Определяются основные показатели двигателя

45 Составляется таблица основных данных двигателя

	N_e	iV_h	N_л		n	P_e	g_e	S	D	G_T
Единицы измерения	кВт	Л	вВт/л		мин^-1	МПа	г/кВт.ч	мм	мм	кг/ч
Проект	110.9	4.777	20.8	7.5		0.785	330.2			33.02
Протатип	110.3	5.969	18.5	7.1		0.7

*****************************************************************

Построение индикаторной диаграммы

Построение производится в координатах: давление (Р) -- ход поршня (S).

1 Рекомендуемые масштабы

а) масштаб давления: m_p=0.025 (Мпа/мм)

б) масштаб перемещения поршня: m_s=0.75 (мм*S/мм)

7 Строим кривые линии политроп сжатия и расширения

Расчёт производится по девяти точкам.

			Политропа сжатия	Политропа расширения
№ точек
		7.5	14.58	47.83	1.19	13.18	203.57	5.09
	20.5	6.6	12.3	40.35	1.0	11.19	172.84	4.32
	23.5	5.775	10.3	33.78	0.84	9.43	145.69	3.64
	32.8	4.125	6.58	21.59	0.54	6.13	94.71	2.36
		3.3	4.89	16.05	0.40	4.61	71.18	1.78
	54.6	2.475	3.3	10.94	0.27	3.19	49.25	1.23
		1.65	1.95	6.38	0.16	1.89	29.31	0.73
	108.7	1.245	1.3	4.38	0.11	1.32	20.44	0.51
	135.3			3.28	0.08	1.0	15.44	0.38

8 Построение диаграммы,соответствующей реальному (действительному)

циклу.

Угол опережения зажигания:

Продолжительность задержки воспламенения (f-e) составляет по углу

поворота коленвала:

С учётом повышения давления от начавшегося до ВМТ сгорания давление конца сжатия P_c^l (точка с^l) составляет:

Максимальное давление рабочего цикла P_z достигает величины

Это давление достигается после прохождения поршнем ВМТ при повороте коленвала на угол

Моменты открытия и закрытия клапанов определяются по диаграммам фаз газораспределения двигателей-протатипов,имеющих то же число и расположение цилиндров и примерно такую же среднюю скорость поршня,что и проектируемый двигатель.

В нашем случае прототипом является двигатель ЗИЛ-130. Его характеристики: