2.11 Построение индикаторной диаграммы
Индикаторную диаграмму строим для номинального режима работы двигателя, т.е. при , аналитическим методом.
Масштабы диаграммы: – масштаб хода поршня – масштаб давлений . Определяем приведенные величины, соответствующие рабочему объему цилиндра и объему камеры сгорания:
АВ = S / МS , мм ; (63)
АВ = 86 /1,0 = 86 мм.
ОА = АВ / (e - 1) , мм ; (64)
ОА=86 / (9,3-1) = 10,4 мм.
Определяем максимальную высоту диаграммы ( точка z ): МПа.
.
Определяем ординаты характерных точек:
ра / МР = 0,089 / 0,05 = 1,8 мм ;
рс / МР = 1,84 / 0,05 = 36,8 мм ;
рb / МР = 0,47 / 0,05 =9,4 мм ;
рr / МР = 0,118 / 0,05= 2,4 мм ;
рo / МР = 0,1 / 0,05= 2 мм ;
Построение политроп сжатия и расширения аналитическим методом:
а) политропа сжатия :
(65)
где ОВ = ОА + АВ, мм;
ОВ = 10,4 + 86 = 96,4 мм.
Отсюда: МР = ра/ МР ×(ОВ/ОХ), мм;
рХ / МР =1,8×( 96,4 /ОХ )1,3576, мм.
б) политропа расширения :
(66)
Отсюда: рХ / МР= (рb / МР)×(ОВ/ОХ) ,мм;
рХ / МР = 9,4×(96,4 / ОХ)1,25, мм.
Результаты расчетов точек политроп сводим табл.2.1.
Таблица 2.1.- Результаты расчетов точек политроп.
№ | ОХ, мм | ОВ/ОХ | Политропа сжатия | Политропа расширения | ||||
1 | 10,4 | 9,3 | 20,64 | 36,8 | 1,84 (точка с) | 16,24 | 151,4 | 7,57 (точка z) |
2 | 12,1 | 8 | 16,83 | 30,3 | 1,52 | 13,45 | 126,4 | 6,32 |
3 | 13,8 | 7 | 14,04 | 25,3 | 1,27 | 11,39 | 107,1 | 5,36 |
4 | 19,3 | 5 | 8,890 | 16,0 | 0,8 | 7,477 | 70,3 | 3,52 |
5 | 24,1 | 4 | 6,567 | 11,8 | 0,59 | 5,657 | 53,2 | 2,66 |
6 | 32,1 | 3 | 4,444 | 8,0 | 0,4 | 3,948 | 37,1 | 1,86 |
7 | 48,2 | 2 | 2,562 | 4,6 | 0,23 | 2,378 | 22,4 | 1,12 |
8 | 64,3 | 1,5 | 1,734 | 2,5 | 0,125 | 1,66 | 15,6 | 0,78 |
9 | 96,4 | 1 | 1 | 1,8 | 0,089 (точка а) | 1 | 9,4 (точка b) | 0,47 |
Теоретическое среднее индикаторное давление:
, (67)
где - площадь диаграммы (aczba), ,что очень близко к величине , полученной в тепловом расчете.
Скругление индикаторной диаграммы осуществляется на основании следующих соображений и расчетов. Так как рассчитываемый двигатель достаточно быстроходный , то фазы газораспределения необходимо устанавливать с учетом получения хорошей очистки цилиндра от отработавших газов и обеспечения дозарядки в пределах, принятых в расчете. В связи с этим:
· начало открытия впускного клапана (точка ) устанавливается за до прихода поршня в в. м. т.;
· закрытие ( точка ) – через 46º после прохода поршнем н. м. т.;
· начало открытия выпускного клапана ( точка ) принимается за 46º до прихода поршня в н. м. т.;
· закрытие ( точка ) – через 14º после прохода поршнем в. м. т.;
· учитывая быстроходность двигателя, угол опережения зажигания q=30°;
· продолжительность периода задержки воспламенения .
В соответствии с принятыми фазами газораспределения и углом опережения зажигания определяем положение точек по формуле для перемещения поршня :
мм , (68)
где отношение радиуса кривошипа к длине шатуна.
(69)
где r = 43мм - радиус кривошипа; =160мм – длина шатуна.
Расчеты ординат точек сведены в табл. 2.2.
Таблица 2.2. - Результаты расчета ординат точек .
Точки | Положение точек | Расстояние точек от в. м. т. , мм | ||
14º до в. м. т. | 14 | 0,038 | 1,6 | |
14º после в. м. т. | 14 | 0,038 | 1,6 | |
46º после н. м. т. | 134 | 1,764 | 75,8 | |
30o до в.м.т. | 30 | 0,168 | 7,2 | |
23o до в.м.т. | 23 | 0,1 | 4,3 | |
46º до н. м. т. | 134 | 1,764 | 75,8 |
Положение точки определяется из выражения:
, МПа; (70)
рс¢¢= 1,25 × 1,84 = 2,3 МПа;
рс¢¢/ Мр=2,3 / 0,05 = 46 мм.
Определяем действительное давление сгорания:
, МПа; (71)
МПа;
= 6,43 / 0,05 = 128,6 мм.
Нарастание давления от точки до составляет: где положение точки по горизонтали. Соединяя плавными кривыми точки с , с и далее с и кривой расширения, с и линией выпуска, получаем скруглённую действительную индикаторную диаграмму:
... и точки расширения соединяем плавными кривыми. После этого достраиваем процессы газообмена. Полученная индикаторная диаграмма двигателя внутреннего сгорания дизеля MAN изображена на рисунке 14.1. Рисунок 14.1 - Индикаторная диаграмма ДВС MAN. Выводы Результаты расчетов и общепринятые границы изменения расчетных параметров сводим в таблицу. Таблица - Результаты расчетов. НАЗВАНИЕ ...
... 137.1 31.2 217.5 1590 634.3 105.6 29.7 360 1060 582.0 64.60 27.9 630 530 482.5 26.78 25,63 957.1 4. Заключение Первый раздел курсового проекта “Тепловой и динамический расчет двигателя” выполнен в соответствии с заданием на основе методической и учебной технической литературы. Рассчитанные показатели рабочего цикла, работы, размеров, кинематики и динамики проектируемого ...
... (кг.град.) – удельная газовая постоянная для воздуха. (1) Потери давления на впуске. При учете качественной обработки внутренних поверхностей впускных систем для карбюраторного двигателя можно принять β2 + ξВП = 2,8 и ωВП = 95 м/с. β – коэффициент затухания скорости движения заряда в рассматриваемом сечении ...
... из уравнения: (24) где – коэффициент выделения тепла; – низшая теплотворная топлива принимаем = 42,8 МДж/м3. Отсюда: 1.3.13 Давление конца сгорания Давление конца сгорания в двигателе с воспламенением от сжатия определяется: (25) 1.3.14 Степень предварительного расширения Степень предварительного расширения для двигателя с воспламенением от сжатия определяется по ...
0 комментариев