Теорія теплових двигунів

; Мпа, де ;

 Приймаємо 

;  .

 

1.6. Індикаторні  параметри робочого циклу.

 

Для карбюраторних двигунів, що працюють за циклом підводу тепла  при сталому об’ємі, теоретичний  середній тиск:

; Мпа.

Середній індикаторний тиск відрізняється від на коефіцієнт повноти діаграми:

;

=0,94...0,97. Приймаємо   = 0,95.

Мпа.

Індикаторна потужність:

,

де  - робочий об’єм одного циліндра (дм),

- кількість циліндрів,

- частота обертання колінчатого вала,

- тактність двигуна.

кВт.

Індикаторний ККД:

;  ,

де  = 44 МДж/кг.

При відомому значення індикаторного  ККД , індикаторна питома витрата рідкого палива:

;   кг/(кВт год).

 

1.7. Ефективні  показники двигуна.

 

При визначенні ефективних показників механічні утрати, що характеризуються наступними співвідношеннями:

Для карбюраторних двигунів з кількістю циліндрів до 6 і відношенням ходу поршня до діаметру циліндра :

,

де  - середня швидкість поршня;  = 9...15. Приймаємо =12 м/с

.

 В розрахунках середній  ефективний тиск  визначається по середньому індикаторному тиску:

;   .

Механічний ККД:

;   .

Ефективна потужність може бути визначена за індикаторною потужністю через механічний ККД:

=55,89121 кВт;

  Ефективний ККД  двигуна:

;  .

Питома ефективна витрата  рідкого палива:

; кг/(кВт год);

 

1.8. Основні  розміри циліндрів двигуна.

 

За ефективною потужністю, частотою обертання колінчастого вала та ефективним тиском визначається літраж (л) двигуна:

;   = 4,115873  (л).

Робочий об”єм одного циліндра, (л):

 

;   0.68598 (л).

Примаємо відношення 0,8

 

Діаметр циліндра:

; 104 = 104мм.

Хід поршня:

;  84 = 84мм;

Літраж двигуна:

;   4,28 (л).

Ефективна потужність:

;  114,4242 (кВт)

 

Годинна витрата палива (кг/год):

 

;  15,01424 кг/год.

Середня швидкість поршня:

;  12.1  м/с.

Похибка:

;   1,111 %.

 

1.9. Побудова  індикаторної діаграми.

 

Індикаторна діаграма двигуна  внутрішнього згоряння будується з  використанням даних розрахунку робочого процесу. На початку побудови на осі абсцис відкладається відрізок АВ, що відповідає робочому обсягу циліндра V_h, а по величині рівній ходу поршня в масштабі М_s, відрізок ОА (мм), що відповідає обсягу камери згоряння V_c:

, V_c= ОА = 0,01.

Побудова політропи  стиску і розширення можна робити аналітичним методом. При цьому  обчислюється ряд точок для проміжних  обсягів, розташованих між  V_c і V_а та між V_z і V_b по рівнянню політропи РV ⁿ = соnst;.

Для політропи стиску:                ,

де  Р_x і V_x – тиск  і об'єм у шуканій точці процесу стиску.

Аналогічно для політропи  розширення:   

  Для карбюраторних  двигунів відношення V_d/ V_x змінюється в інтервалі (1- ε ). При аналітичному методі побудови діаграми визначення ординат розрахункових точок політроп стиску і розширення зручно робити в табличній формі.

 По індикаторній діаграмі для перевірки теплового розрахунку і правильності побудови діаграми визначаємо

,

де F - площа діаграми.

Робочий об'єм циліндра			Vh	317,5521854	см3	80,76923	1	1
Ступінь стиску			e	8,5
Oб'єм камери  згорання			Vc	42,34029139	см3	10,76923	0,133333	0,133333
Хід поршня			S	90	мм	70	мм
Змінний об"єм			Vз	275,211894			0,866667	0,866667
k1=				3,931598486			0,086667	27,52119
		0	0	0
0	0	0,133333	10,7692308	42,34029139	0,064553	0,083883
1	0,1	0,22	17,7692308	69,86148079	0,127554	0,155303
2	0,2	0,306667	24,7692308	97,3826702	0,200386	0,233668
3	0,3	0,393333	31,7692308	124,9038596	0,281109	0,317363
4	0,4	0,48	38,7692308	152,425049	0,368543	0,40544
5	0,5	0,566667	45,7692308	179,9462384	0,461876	0,497271
6	0,6	0,653333	52,7692308	207,4674278	0,56051	0,592401
7	0,7	0,74	59,7692308	234,9886172	0,66398	0,690486
8	0,8	0,826667	66,7692308	262,5098066	0,771915	0,791255
9	0,9	0,913333	73,7692308	290,030996	0,884007	0,894487
10	1	1	80,7692308	317,5521854	1	1
Тиск в кінці  впуска			0,08533305	МПа
Тиск в кінці  стиска			1,56720931	МПа
Тиск в кінці  згорання			6,35955979	МПа
				Pстиск	Pстиск1	Pрозш
0	0	0	0	0	0	0
0,133333	7,5	15,49114	11,9213477	1,321906028	1,567209	6,35956	0,101168
0,22	4,545455	7,839803	6,43902487	0,668994302	0,793138	3,434961	0,101168
0,306667	3,26087	4,990378	4,27956982	0,42584419	0,504867	2,282978	0,101168
0,393333	2,542373	3,55734	3,15097004	0,30355867	0,359889	1,680916	0,101168
0,48	2,083333	2,713388	2,46645546	0,231541681	0,274508	1,315755	0,101168
0,566667	1,764706	2,165082	2,01097638	0,184753059	0,219037	1,072775	0,101168
0,653333	1,530612	1,78409	1,6880456	0,152241801	0,180493	0,900504	0,101168
0,74	1,351351	1,506069	1,44825483	0,128517458	0,152366	0,772586	0,101168
0,826667	1,209677	1,29548	1,2638152	0,110547235	0,131061	0,674195	0,101168
0,913333	1,094891	1,131212	1,11795919	0,0965298	0,114443	0,596386	0,101168
0,999999	1,000001	1,000001	1,00000123	0,085333165	0,101168	0,53346	0,101168
				МПа	МПа	МПа

 

Індикаторна  діаграма  двигуна

 

ЛІТЕРАТУРА

1. www/decort.kiev.ua/article.htm
2. Автомобільні двигуни/ І.І. Тимченко, Ю.Ф. Гутаревич, К.Є. Долгунов, М.Р. Муждобаєв; за ред. І.І. Тимченка. – Х.: Основа, 1995. – 464с.
3. Теорія теплових двигунів: Конспект лекцій./ О.В. Кулініч. – К.: НАУ. 2005 – 92с.
4. Теорія та конструкція теплових двигунів/ О.В. Кулініч, А.А. Воробйов, А.В. Гончаренко. – К.: НАУ, 2002. – 72с.
5. Теорія двигунів внутрішнього згоряння. Методичні вказівки по курсовому проектуванню / І.Ф. Скопенко, В.І Салій. – К.: КІІЦА, 1993. – 43с.
6. Конструкція поршневих двигунів/ І.Ф. Скопенко. – К: КІІЦА, 1979. – 72 с.