Индикаторные показатели

Исходные данные

Введение

Курсовая работа выполняется с целью закрепления знаний, полученных при теоретическом изучении курса. Студентом определяются основные показатели двигателя. Производится динамический расчет и анализ уравновешенности двигателя.

Курсовая работа выполняется в следующем объеме:

1. определение основных показателей двигателя;

2. построение индикаторной диаграммы;

3. динамический расчет двигателя и построение диаграмм сил и крутящего момента;

4. анализ уравновешенности двигателя;

Исходные данные для выполнения курсовой работы выдаются преподавателем.

Расшифровка обозначений исходных данных:

D/S - диаметр цилиндра / ход поршня, мм; i - число и расположение цилиндров; n_N - частота вращения двигателя при максимальной мощнос­ти, мин ^-1; e - степень сжатия; r - степень предварительного расширения; Р_а - давление конца впуска, МПа; Р_с - давление конца сжатия, МПа; Р_z - давление конца сгорания, МПа; Р_в - давление конца расширения, МПа; Р_r - давление остаточных газов, МПа; Р_к - давление наддува.

Определение основных показателей двигателя

Индикаторные показатели

Расчет основных показателей двигателя производится для режима максимальной мощности.

На основании данных задания определяется расчетное среднее индикаторное давление , МПа,

, (1.2)

где d - степень последующего расширения d=e/r;

d=18/1,28

d=14,063

l₁ – степень повышения давления l₁ = Р_Z/Р_C;

n₁, n₂ - показатели по­литроп сжатия и расширении

l₁ = 7,73/4,55=1,699;

n₁, n₂ - показатели по­литроп сжатия и расширения:

n₁ = (lgP_c – lgP_a)/lge; n₂ = (lgP_z – lgP_b)/ lge;

n₁ =1,342;

n₂ = 1,227;

Величина может быть определена по площади, соответствующей теоретическому циклу на индикаторной диаграмме.

Среднее индикаторное давление Р_i,МПа

Р_i =Р^’_iφ_п (1.2)

где φ_п – коэффициент полноты индикаторной диаграммы.

(j_п = 0,92-0,97; при этом большее значение для бензиновых двигателей). Принимаем j_п=0,92;

Р_i =0,846МПа.

Индикаторная мощность N_i, кВт,

(1.3)

где V_h - рабочий объем цилиндра, л; , (1.4)

где D и S – диаметр цилиндра и ход поршня в дм.;

,л;

Vc=Vh/ε-1 Vc=1,446/18-1=0,085

Va=Vh+Vc

Va=1,446+0.085=1,531

кВт.

Индикаторный КПД цикла η_i

h_i = (1.5)

где l_o - теоретически необходимое количество воздуха для сгорания I кг топлива, кг/кг;

(l_o = 14,45 для дизельного двигателя);

H_u - низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;

(H_u = 42,5 для дизельного двигателя);

a - коэффициент избытка воздуха;

(a = 1,3-1,7 для дизельных двигателей),принимаем a =1,7;

h_v - коэффициент наполнения;

r_к - плотность заряда на впуске, кг/м³.

r_к = Р₀ 10⁶/(R_BT₀), кг/м³,

где Р_о=0,1 МПа;

Т_о – температура воздуха на входе в двигатель,К

Т₀=273+(10...20),К),принимаем Т₀=293К;

R_B = 287 Дж/(кг×град.) – удельная газовая постоянная воздуха.

r_к = 0,1*10⁶/(287*293)= 1,189 кг/м³,

Коэффициент наполнения h_v определяется по выражению:

(1.6)

где j_доз - коэффициент дозарядки (j_доз = 1,02-1,15, при этом большее значение для высокооборотных двигателей),

принимаем j_доз=1,02;

DТ - подогрев свежего заряда, К (DТ =20-40 для дизельных двигателей), принимаем DТ =40К;

g_r - коэффици­ент остаточных газов;

Т_r - температура остаточ­ных газов, К (Т_r = 700-900 для дизельных двигателей),принимаем Т_r=700 К.

Коэффициент остаточных газов g_r

g_r = (1.7)

g_r = ;

;

h_i =

h_i =0,466

Удельный индикаторный расход топлива g_i, г/кВтч,

g_i = (1.8)

g_i = г/кВтч.