Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Топ:
Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Интересное:
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Дисциплины:
2018-01-04 | 393 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Индикаторная диаграмма ДВС строится с использованием данных расчета рабочего процесса.
1. При построении диаграммы ее масштабы рекомендуется выбирать с таким расчетом, чтобы получить высоту равной 1,2–1,7 ее основания. Масштабы диаграммы принимаются в следующих пределах: масштаб хода поршня MS = 0,5; 1,0; 1,5 мм в мм; масштаб давлений Mp = 0,020; 0,025; 0,040; 0,050; 0,070–0,100 МПа в мм.
2. Определяется длина отрезка AB, соответствующего рабочему объему цилиндра, а по величине равного ходу поршня S в масштабе MS, мм
. | (12.1) |
3. Определяется отрезок OA, соответствующий объему камеры сгорания, мм
. | (12.2) |
Для дизелей, работающих по циклу со смешанным подводом теплоты, также определяется величина отрезка z′z, соответствующего перемещению поршня, при котором продолжается подвод теплоты в цикл в процессе расширения (при постоянном давлении), мм
, | (12.3) |
где ρ – степень предварительного расширения.
4. Из точки O, являющейся началом координат диаграммы, по оси абсцисс откладывается отрезок OA (мм). Далее от точки A по оси абсцисс откладывается отрезок AB. Таким образом, абсцисса A соответствует положению поршня в верхней мертвой точке (в.м.т.), а абсцисса B – в нижней мертвой точке (н.м.т.).
5. На основании данных теплового расчета определяется максимальная высота диаграммы (точка z), а также ординаты характерных точек, мм: ; ; ; ; ; .
6. Характерные точки a (B, ); b (B, ); c (A, ); r (A, ); z (A, ) наносятся на диаграмму. Также показывается величина давления окружающей среды p 0.
7. Производится построение политроп сжатия и расширения аналитическим методом.
Построение политропы сжатия производится с использованием зависимости, МПа
, | (12.4) |
где px, Vx – давление и объем в искомой точке процесса сжатия.
|
Если привести параметры состояния рабочего тела в надпоршневом пространстве к масштабу диаграммы, то зависимость 12.4 может быть преобразована к следующему виду, мм
, | (12.5) |
где OX – расстояние по оси абсцисс от начала координат до искомой точки процесса сжатия, мм.
Отношение Va/Vx, а соответственно и OB/OX, изменяется в пределах от 1 до ε (степень сжатия).
Построение политропы расширения производится с использованием зависимости, МПа
, | (12.6) |
где px, Vx – давление и объем в искомой точке процесса расширения.
Если привести параметры состояния рабочего тела в надпоршневом пространстве к масштабу диаграммы, то зависимость 12.6 может быть преобразована к следующему виду, мм
. | (12.7) |
Для бензиновых двигателей отношение Vb/Vx, а соответственно и OB/OX, изменяется в пределах от 1 до ε, а для дизелей – от 1 до δ=ε/ρ (степень последующего расширения).
Определение ординат расчетных точек политроп сжатия и расширения удобно производить в табличной форме (см. табл. 12.1).
Точки a и c соединяют плавной кривой, проходящей через вычисленные и нанесенные на поле диаграммы точки политропы сжатия, а точки z и b – кривой, проходящей через точки политропы расширения (координаты точек в табл. 12.1 приведены в графах 2 и 5 для политропы сжатия и в графах 2 и 8 для политропы расширения).
8. Для бензинового двигателя прямыми линиями соединяются точки с и z, а также b и a, а для дизеля – точки c и z′; z′ и z, а также b и a. Принимается, что процесс выпуска протекает сначала при постоянном объеме от давления pb до давления pr (из точки b вертикально вниз), затем – при постоянном давлении pr от н.м.т. до в.м.т. (горизонтально до точки r), а процесс впуска сначала протекает также при постоянном объеме от давления pr до давления pa (из точки r вертикально вниз), затем – при постоянном давлении pa от в.м.т. до н.м.т. (горизонтально до точки a).
Таблица 12.1
Расчетная таблица к построению политроп сжатия и расширения
№ точек | OX, мм | OB/OX, мм | Политропа сжатия | Политропа расширения | ||||
Рx/Мр, мм | Рx, МПа | Рx/Мр, мм | Рx, МПа | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
. . . | ||||||||
m* |
* m – количество расчетных точек.
|
9. Действительная диаграмма отличается от расчетной по ряду причин:
– в реальном двигателе за счет опережения зажигания (момент зажигания характеризуется точкой c′ на действительной диаграмме) или впрыска топлива рабочая смесь воспламеняется до прихода поршня в в.м.т. (момент воспламенения характеризуется точкой f) и повышает давление в конце процесса сжатия (на действительной индикаторной диаграмме конец процесса сжатия характеризуется точкой c′′);
– процесс видимого сгорания происходит при изменяющемся объеме и протекает по некоторой кривой от точки, соответствующей концу процесса сжатия на действительной диаграмме (точка c′′), до точки z д, а не по прямой cz для бензиновых двигателей или прямым cz′ и z′z для дизеля. При построении индикаторной диаграммы бензинового двигателя точка z д лежит на пересечении политропы расширения и изобары , а при построении диаграммы дизеля – на прямой z′z ориентировочно вблизи точки z;
– открытие выпускного клапана до прихода поршня в н.м.т. (характеризуется точкой b′ на действительной диаграмме) снижает давление в конце расширения (точка b′′, характеризующая параметры рабочего тела в конце процесса расширения на действительной диаграмме, обычно располагается между точками a и b).
Для правильного построения характерных точек действительной индикаторной диаграммы необходимо установить взаимосвязь между углом φ поворота коленчатого вала и перемещением поршня Sx. Эта связь устанавливается на основании выбора длины шатуна L ш и отношения радиуса кривошипа R к длине шатуна λ= R/L ш (принимается в пределах λ=0,25–0,31).
Скругление индикаторной диаграммы осуществляется на основании следующих соображений и расчетов. Фазы газораспределения необходимо устанавливать с учетом получения хорошей очистки цилиндра от отработавших газов и обеспечения дозарядки в пределах, принятых в расчете. В современных быстроходных двигателях открытие впускного клапана (на действительной индикаторной диаграмме момент открытия впускного клапана характеризуется точкой r′) происходит в среднем за 10–35º до прихода поршня в в.м.т., а закрытие (момент закрытия впускного клапана на диаграмме характеризуется точкой a′′) – через 40–85º после н.м.т. Открытие выпускного клапана происходит за 40–80º до н.м.т., а закрытие (момент закрытия выпускного клапана на диаграмме характеризуется точкой a′) – через 10–30º после в.м.т.
|
Угол опережения зажигания, т.е. угловой интервал от момента подачи искры до прихода поршня в в.м.т., в бензиновых двигателях принимается в пределах 15–50º. Угол опережения впрыскивания, т.е. угол, на который повернется коленчатый вал от момента начала впрыскивания топлива до прихода поршня в в.м.т., в дизелях принимается в пределах 20–30º. Продолжительность периода задержки воспламенения может быть принята в пределах 5–10º.
В соответствии с принятыми фазами газораспределения и углом опережения зажигания или впрыска (в зависимости от типа двигателя) определяют положение точек r′, a′, a′′, c′, f, b′ по формуле для перемещения поршня, мм
. | (12.8) |
Для удобства построения диаграммы расчет абсцисс точек сводится в табл. 12.2.
Ордината точки c " определяется из выражений:
МПа и мм. | (12.9) |
Таблица 12.2
Расчетная таблица к скруглению индикаторной диаграммы
Обозначение точек | Положение точек | j | Расстояние от в.м.т. (AX), мм | |
r ¢ | (10–35)º до в.м.т. | (10–35)º | ||
a ¢ | (10–30)º после в.м.т. | (10–30)º | ||
a ² | (40–85)º после н.м.т. | 180–(40–85)º | ||
с ¢ | бенз: (15–50)º до в.м.т. диз: (20–30)º до в.м.т. | (15–50)º (20–30)º | ||
f | бенз: (10–40)º до в.м.т. диз: (10–20)º до в.м.т. | (10–40)º (10–20)º | ||
b ¢ | (40–80)º до н.м.т. | 180–(40–80)º |
Ордината точки z д для бензиновых двигателей определяется следующим образом, мм
. | (12.10) |
Точки r с a ′; c ′ с f и c ′′ и далее с z д соединяются плавными кривыми; далее точка z д соединяется кривой расширения с точкой b ′, а она – плавной кривой – с точкой b ′′, которая соединяется с точками r ′ и r линией выпуска. В итоге получается скругленная действительная индикаторная диаграмма ra ′ ac ′ fc ′′ z д b ′ b ′′ r.
|
Пример теплового расчета карбюраторного двигателя
Исходные данные
Произвести тепловой расчет четырехтактного карбюраторного двигателя, предназначенного для легкового автомобиля. Эффективная мощность двигателя Ne = 47 кВт при частоте вращения коленчатого вала nN = 5600 мин–1.
Двигатель четырехцилиндровый с рядным расположением. Система охлаждения – жидкостная закрытого типа. Степень сжатия ε = 8,5. Ход поршня S = 66 мм, диаметр цилиндра D = 79 мм.
Тепловой расчет двигателя
|
|
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!