Коэффициент использования теплоты

ξ_z зависит от совершенства организации процессов смесеобразования и сгорания топлива. Он повышается за счет снижения потерь теплоты газов в стенки цилиндра и неплотности между поршнем и цилиндром. При увеличении скоростного режима ξ_z снижается. При проведении расчетов двигателя ξ_z выбирается по опытным данным в зависимости от конструктивных особенностей двигателя. В соответствии с рисунком 5.1 и 5.2 приняты величины коэффициента использования теплоты для карбюраторного двигателя ξ_z=0,91 при n_N=5600 мин^-1.

Температура в конце видимого процесса сгорания:

      

      

Откуда

      

Максимальное давление сгорания теоретическое:

        МПа

Максимальное давление сгорания действительное:

        МПа

Степень повышения давления:

Таблица 4

Параметры	Процесс сгорания
n	850	1500	2500	3400	4000	4500	5600	6000
μ0	1,0945	1,0721	1,0635	1,0635	1,0635	1,0635	1,0635	1,0635
μ	1,0897	1,0688	1,0607	1,0607	1,0607	1,0607	1,0605	1,0605
∆Hu	8665	4333	2476	2476	2476	2476	2476	2476
Hраб.см.	66656	74846	78356	78356	78356	78356	78356	78356
(mc''v)	24,2973+0,002034 tz	24,5533+0,002062 tz	24,6503+0,002076 tz	24,6503+0,002076 tz	24,6503+0,002076 tz	24,6503+0,002076 tz	24,6503+0,002076 tz	24,6503+0,002076 tz
ξz	0,82	0,87	0,91	0,93	0,94	0,93	0,91	0,89
tz ºC	2101	2404	2578	2616	2636	2615	2574	2533
Tz K	2374	2677	2851	2889	2909	2888	2847	2806
Pz	6,4186	7,0667	7,3624	7,2958	7,1914	6,9944	6,4756	6,2121
Pzд	5,4558	6,0067	6,2580	6,2014	6,1127	5,9452	5,5042	5,2803
λ	3,396	3,759	3,993	4,055	4,089	4,067	4,001	3,941

 

        Процесс расширения и выпуска

Средний показатель адиабаты расширения к₂ определяется по номограмме [1] (рис. 4.8) при заданном ε для соответствующих значений α и T_z, а средний показатель политропы расширения n₂ оценивается по величине среднего показателя адиабаты.

       ε = 8,5; α = 0,96; T_z = 2777; n₂ = 1,2391

       ε = 8,5; α = 0,96; T_z = 2777 К => к₂ = 1,2391

Давление и температура в конце процесса расширения:

      МПа

      К

Проверка ранее принятой температуры остаточных газов:

        К

Погрешность расчёта:

       %

На всех скоростных режимах температура остаточных газов принята в начале расчета удачно, так как ошибка не превышает 1%.

              Таблица 5

Параметры	Процесс выпуска
n	850	1500	2500	3400	4000	4500	5600	6000
k2	1,2592	1,2512	1,2492	1,2489	1,2484	1,2491	1,2516	1,2531
n2	1,259	1,251	1,249	1,248	1,248	1,249	1,251	1,253
Pb	0,4338	0,4859	0,5084	0,5048	0,4976	0,4830	0,4452	0,4253
Tb	1364	1564	1673	1699	1711	1695	1664	1633
Tr	847	937	993	1019	1037	1044	1069	1071
∆Tr, %	-2,67	-0,27	1,37	0,88	1,70	1,36	0,82	0,13

Индикаторные параметры рабочего цикла

Теоретическое среднее индикаторное давление:

      

Среднее индикаторное давление:

       ,

где φ_и – коэффициент полноты диаграммы, φ_и = 0,94÷0,97

      МПа

Индикаторный КПД и индикаторный удельный расход топлива:

    

      г/(кВт·ч)

Эффективные показатели двигателя

Среднее давление механических потерь для бензиновых двигателей с числом цилиндров до шести и отношением :

      

S – ход поршня, S = 66 мм.

Средняя скорость поршня:

       =66*5600/(10⁴*3)=12,32 м/с

= 0.049+0,0152*12,32= 0,2363 МПа

Среднее эффективное давление и механический КПД:

МПа

Эффективный КПД и эффективный удельный расход:

 г/(кВт·ч)

 

 

Таблица 6

Параметры	Индикаторные и эффективные параметры двигателя
n	850	1500	2500	3400	4000	4500	5600	6000
pi'	1,0352	1,1916	1,2672	1,2630	1,2479	1,2103	1,1126	1,0601
pi	0,9835	1,1320	1,2038	1,1999	1,1855	1,1498	1,0570	1,0071
ηi	0,2801	0,3378	0,3642	0,3583	0,3567	0,3450	0,3309	0,3184
gi	293	243	225	229	230	238	248	257
Vп.ср	2,27	4,00	6,67	9,07	10,67	12,00	14,93	16,00
PM	0,0835	0,1098	0,1503	0,1868	0,2111	0,2314	0,2760	0,2922
Pe	0,9000	1,0222	1,0535	1,0131	0,9743	0,9184	0,7810	0,7149
ηM	0,9151	0,9030	0,8751	0,8443	0,8219	0,7987	0,7389	0,7098
ηe	0,2564	0,3050	0,3187	0,3025	0,2932	0,2756	0,2445	0,2260
ge	320	269	257	271	280	297	335	363

 

 Основные параметры цилиндра и двигателя:

Литраж двигателя:

        л

Рабочий объём одного цилиндра:

        л

Диаметр цилиндра:

       мм

Окончательно принимаем мм и мм

Основные параметры и показатели двигателя:

площадь поршня:

       см²

литраж двигателя:

       л

Эффективная мощность двигателя:

       кВт

литровая мощность двигателя:

       кВт/л

Эффективный крутящий момент:

       Н·м

часовой расход топлива:

       кг/ч

 

Таблица 7

Параметры	Основные параметры и показатели двигателя
n	850	1500	2500	3400	4000	4500	5600	6000
Fп, см2	45,34
Vл, л	1,45
Nл, кВт/л	36,45
Nе, кВт	9,24	18,53	31,82	41,62	47,09	49,94	52,85	51,83
Ме, Н·м	103,9	118,0	121,6	117,0	112,5	106,0	90,2	82,5
GT, кг/ч	2,955	4,978	8,183	11,274	13,163	14,850	17,714	18,794