Проектирование двигателя Д-243

Коэффициент остаточных газов

      

Температура в конце впуска

      

Коэффициент наполнения

      

     2.3.3 Процесс сжатия

Показатель  политропы сжатия

      

Давление  в конце сжатия

      

Температура в конце сжатия

      

Средняя молярная теплоемкость в конце сжатия

   а) воздуха

  

   б) остаточных газов, при

      

   в) рабочей смеси

        
 

     2.3.4 Процесс сгорания

Коэффициент молекулярного изменения свежей смеси

      

Коэффициент молекулярного изменения рабочей  смеси

      

Теплота сгорания рабочей смеси

      

Средняя молярная теплоемкость продуктов сгорания

      

      

Температура в конце видимого процесса сгорания, при  , и

      

преобразовав  это уравнение мы получим:

откуда

      

      

Максимальное  давление сгорания

      

     2.3.5 Процесс расширения 

Степень предварительного расширения

      

 Степень последующего расширения

      

при , и принимаем:

      

Давление  в конце расширения

      

Температура в конце расширения

  

Проверка  ранее принятой температуры остаточных газов

      

Определим погрешность принятой и найденной  температуры остаточных газов

       , что допустимо.

     2.3.6 Индикаторные параметры  рабочего цикла

Теоретическое среднее индикаторное давление

      

Среднее индикаторное давление

      

Индикаторное  КПД

      

Индикаторный  удельный расход топлива

      

     2.3.7 Эффективные показатели  двигателя

Среднее давление механических потерь

       V

Среднее эффективное давление

      

Механический  КПД

      

Эффективный КПД

      

Эффективный удельный расход топлива

      

     2.3.8 Основные параметры  цилиндра и двигателя

Литраж  двигателя

      

Рабочий обьём цилиндра

      

Отношение диаметра цилиндра к ходу поршня

Диаметр цилиндра

      

      

Окончательно  принимаем D=110мм и S=110мм.

      По  окончательно принятым значениям S и D определяются основные параметры и  

показатели  двигателя

Литраж  двигателя

      

Площадь поршня

      

Средняя скорость поршня

      V

Что достаточно близко к ранее принятому  значению V

Эффективная мощность

      

Эффективный крутящий момент

      

Часовой расход топлива

      

        

     2.3.9 Построение индикаторной  диаграммы

Масштаб хода поршня - в мм

Масштаб давлений - в мм

Приведенные величины рабочего объема цилиндра и  объема камеры

сгорания  соответственно

      

 Поправка Брикса О₁О₂=

Максимальная  высота диаграммы (точка  ) и положение точки z по оси абсцисс

      

Ординаты  характерных точек

      

Построение  политроп сжатия и расширения производится графическим методом

  а)  для луча ОС принимаем угол

  б) 

  в)  используя лучи ОD и OC, строим политропу сжатия, начиная с точки с

      г) 

      д)  используя лучи ОЕ и ОС, строим политропу  расширения, начиная с точки z. 

Теоретическое среднее индикаторное давление

      

что очень близко к величине , полученному в тепловом расчете.

     2.3.10 Скругление индикаторной диаграммы

Учитывая достаточную  быстроходность расчитывемого дизеля и величину наддува,        

 ориентировочно устанавливаются следующие фазы газораспределения:

  -впуск - начало (точка r’) за 25 до ВМТ и окончание (точка а”) - 60 после НМТ

  -выпуск – начало (точка b’) за 60 до НМТ и окончание (точка а’) - 25 после ВМТ

        С учетом быстроходности дизеля принимается угол опережения впрыска 20 (точка с’)

и продолжительность  периода задержки воспламенения  (точка f).

       В соответствии с принятыми фазами газораспределения и углом опережения впрыска

определяется  положение точек b’, r’, a’, a”, c’ и f по формуле:

      

       Таблица 1 - Определение положения точек b’, r’, a’, a”, c’ и f  

Положение точки с”

      

Точка лежит на линии ориентировочно вблизи точки z. 

     2.3.11 Тепловой баланс 

Общее количество теплоты, введённое в  двигатель с топливом:

      

Теплота, эквивалентная эффективной работе за 1 сек:

      

Теплота, передаваемая охлаждающей среде:

      

где C – коэффициент пропорциональности для четырёхтактного двигателя

        i – число цилиндров

  m – показатели степени для четырёхтактного двигателя

        n -  число оборотов

Теплота, унесённая с отработавшими газами:

        

а) при  и

      

      

б) при 

      

      

Неучтённые  потери теплоты:

        

            Таблица 2 – Составляющие теплового баланса