Cредняя скорость поршня
Wп ср = 2×10 -3 S×neн м/с. (51)
Для современных двигателей W n ср = 5,5...10,5 м/с.
Определяем среднее условное давление механических потерь двигателя, включающие внутренние потери. Внутренние потери включают все виды механического трения, потери на газообмен, на привод вспомогательных механизмов (вентилятор, генератор, топливный, водяной и масляный насосы и др.) вентиляционные потери (движение деталей в среде воздушно-масляной эмульсии и в воздухе), газодинамические потери в дизелях с разделенными камерами сгорания.
Так как до 80 % всех механических потерь составляют потери на трение, то с приближением принимаем, что среднее условное давление механических потерь
pмп =a+b Wnср Мпа. (52)
где а и в - коэффициенты, зависящие от типа, конструкции, размеров, числа цилиндров и теплового состояния двигателей и приведены в таблице 3;
Wn ср - средняя скорость поршня, м/с.
Таблица 3. Значение коэффициентов a и b
Типы двигателя | а, МПа | b, МПа |
Дизели с нераздельной камерой сгорания | 0,089 | 0,012 |
Зная эффективную мощность, литраж двигателя и номинальную частоту вращения коленвала, определяем среднее эффективное давление:
МПа, (53)
Vh - рабочий объем цилиндра, л;
i - число цилиндров;
ne - частота вращения коленвала, с -1;
t - коэффициент тактности (t = 4 - для 4-х тактных двигателей);
N eн - номинальная мощность двигателя, кВт.
Среднее эффективное давление - условное постоянное давление газов за ход поршня совершающее работу, равную эффективной работе цикла.
Рабочий объем одного цилиндра (л):
Vh = Vл / i л. (54)
Для определения диаметра цилиндра D задаемся величиной S/D. В работе это отношение принимаем как у прототипа. У автотракторных двигателей
S/D = 0,9...1,3.
Диаметр цилиндра рассчитываем:
мм (57)
В соответствии с протатипом принимаем D мм.
Механический КПД двигателя:
(56)
Этот показатель характеризует степень использования работы, совершаемой газами внутри цилиндра для получения полезной работы на валу двигателя.
Эффективный КПД:
h e = hi h мп (57)
Эффективный крутящий момент для номинального режима:
нм. (58)
Здесь N e приводим в кВт, ne - в с-1 .
В качестве одного из показателей, характеризующих форсировку двигателя используется литровая мощность
кВт/л (59)
Для современных дизельных двигателей:
Nуд.л = 10 ...25 кВт/л; mуд = 5...13 кг/кВт;
Полученные результаты сводим в таблицу 4.
Таблица 4 Основные параметры двигателя и рабочего цикла
Наименование | Обозначение | Значение |
Эффективная номинальная мощность, кВт | Nен | 16,7 |
Частота вращеня номинальная, с-1 | nен | 29 |
Средняя скорость поршня, м/с | Wп ср | 6,4 |
Среднее условное давление механических потерь, Мпа | pмп | 0,177 |
Среднее эффективное давление, Мпа | Ре | 0,684 |
Рабочий объем одного цилиндра, л | Vh | 0,86 |
Диаметр цилиндра, мм | D | 110 |
Механический КПД двигателя, | 0,79 | |
Эффективный КПД , | h e | 0,34 |
Эффективный крутящий момент, нм | 91,7 | |
Литровая мощность, кВт/л | Nуд.л | 9,7 |
Дата: 2019-05-28, просмотров: 228.