Построение индикаторной диаграммы 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Построение индикаторной диаграммы



Индикаторная диаграмма карбюраторного двигателя построена для номинального режима работы двигателя, т.е. при Ne = 35 кВт и n = 5000 мин–1, аналитическим методом.

Масштабы диаграммы: масштаб хода поршня MS = l мм в мм; масштаб давлений Mp = 0,05 МПа в мм.

Величины в приведённом масштабе, соответствующие рабочему объёму цилиндра и объёму камеры сгорания:

АВ = мм, ОА = мм

Максимальная высота диаграммы (точка z):

Ординаты характерных точек:

Pr / Mp = 2,302 мм;

Рс/ Mp = 41,32 мм;

Pz/ Mp = 165,42 мм.

Ра/ Mp = 1,776 мм;

Рв/ Mp = 9,4 мм.

Ро = 2 мм.

Построение политроп сжатия и расширения аналитическим методом:

а) политропа сжатия , отсюда

мм

где OB = OA + AB = 7,98 + 71 = 78,98 мм;

б) политропа расширения , отсюда

мм

Результаты расчетов приведены в таблице 1.

Скругление индикаторной диаграммы осуществляется на основании следующих соображений и расчётов. Так как рассчитываемый двигатель достаточно быстроходный (n = 5000 мин–1), то фазы газораспределения необходимо устанавливать с учётом получения хорошей очистки цилиндра от отработавших газов и обеспечения дозарядки в пределах, принятых в расчёте. В связи с этим начало открытия впускного клапана (точка r') устанавливается за 18° до прихода поршня в в.м.т., а закрытие (точка а") – через 60° после прохода поршнем н.м.т.; начало открытия выпускного клапана (точка b′) принимается за 55° до прихода поршня в н.м.т., а закрытие (точка а') – через 25° после прохода поршнем в.м.т. Учитывая быстроходность двигателя, угол опережения зажигания θ принимается равным 35°, а продолжительность периода задержки воспламенения – ∆ϕ1 =5°. В соответствии с принятыми фазами газораспределения и углом опережения зажигания определяют положение точек r′, a′, a′′, c′, f и b′ по формуле для перемещения поршня

AX =

Где выбор величины λ производится при проведении динамического расчёта, а при построении индикаторной диаграммы предварительно принимается λ = 0,26.

Расчёты ординат точек r', a', a", c', f и b' сведены в таблицу 1.2.

Положение точки с′′ определяется из выражения:

Pc′′ = (1,15...1,25) Pc =1,20⋅2,066=2,4792 МПа;

Положение точки zд определяется из выражения:

 

Для упрощения расчётов можно принять, что максимальное давление сгорания достигается через – 100 после в.м.т. Соединяя плавными кривыми точки и далее с zd и кривой расширения и линией выпуска , получим скруглённую действительную индикаторную диаграмму


Таблица 1.1. Расчет политроп сжатия и расширения.

№ точек OX мм Политропа сжатия Политропа расширения
мм МПа мм МПа
1   7,898 17,0652 30,3 1,52 (с) 13,2677 124,7 6,24 (z)
2   7,18 14,9723 26,6 1,33 11,7764 110,7 5,54
3   6,582 13,2875 23,6 1,18 10,5625 99,3 4,97
4   4,646 8,237 14,6 0,73 6,8315 64,2 3,21
5   3,59 5,7814 10,3 0,52 4,948 46,5 2,33
6   2,633 3,7774 6,7 0,34 3,3573 31,6 1,58
7   1,755 2,1644 3,8 0,20 2,0211   0,95
8   1,316 1,4579 2,6 0,13 1,4099 13,3 0,67
9 78,98 1,000   1,8 0,09 (а)   9,4 (b) 0,47

Таблица 1.2. Положение точек на индикаторной диаграмме.

Точки Положение точек φ0 Расстояние точек от ВМТ АХ, мм
r′ 18° до в.м.т   0,0655 2,3
а′ 25° после в.м.т.   0,1223 4,3
а′′ 60° после в.м.т   1,6069 57,1
c′ 35° до в.м.т.   0,2313 8,2
f 30° до в.м.т.   0,1697 6,1
b′ 55° до в.м.т.   1,6667 59,2

Рисунок - 1.1. Индикаторная диаграмма.

Тепловой баланс

Общее количество теплоты, введенной в двигатель с топливом:

n= 820; 3000; 5000; 6000 об/мин;

= 1,689; 5,409; 9,315; 8,17 .

21611; 66006; 113671; 99699

Теплота, эквивалентная эффективной работе за 1 с:

Qe = 1000Ne

n= 820; 3000; 5000; 6000 об/мин;

Qe = 6230; 22360; 35500; .

Теплота, передаваемая охлаждающей среде:

где с = 0,45…0,53 — коэффициент для четырехтактных двигателей. i — число цилиндров; D — диаметр цилиндра, см; n — частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин; m = 0,6…0,7 — показатель степени для четырехтактных двигателей. В расчете принято при n= 820 об/мин m = 0,6, а на всех остальных скоростных режимах — m = 0,65.

При n = 820 мин-1,

При n = 3000 мин-1,

При n = 5000 мин-1,

При n = 6000 мин-1,

Теплота, унесенная с отработанными газами:

При n = 820 мин-1,

При n = 3000 мин-1,

При n = 5000 мин-1,

При n = 6000 мин-1,

 

Теплота, потерянная из-за химической неполноты сгорания топлива

При n = 820 мин-1,

При n = 3000 мин-1,

При n = 5000 мин-1,

При n = 6000 мин-1,

Неучтенные потери теплоты

При n = 820 мин-1,

При n = 3000 мин-1,

При n = 5000 мин-1,

При n = 6000 мин-1,

 

Таблица 1.3. Тепловой баланс двигателя

n        
Дж/с % Дж/с % Дж/с % Дж/с %
          49,83    
  14,41   16,94   15,56   11,9
  13,75   16,08   15,41   18,85
  10,67   12,95   15,55   15,11
  9,4   2,82   2,81   2,82
  1,76   1,22   0,84   1,32
Σ                
                     

 

Рисунок-1.2. Зависимость составляющих теплового баланса карбюраторного двигателя от частоты вращения коленчатого вала.

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-12-13; просмотров: 377; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 44.220.89.57 (0.017 с.)