Построение индикаторной диаграммы

8 9 10 11 12 13 14

Масштаб хода поршня µs = 1 мм/мм.

Отрезок, соответствующий рабочему объему цилиндра, АВ=95/1=95 мм.

Отрезок, соответствующий объему камеры сгорания,

ОА=95/(6,8-1)=16,3 мм.

Отрезок, соответствующий полному объему цилиндра, ОВ=16,3+95=111,3 мм.

Масштаб давление µp = 0,04 МПа/мм.

Отрезок, соответствующий максимальному давлению, ОД=1,5*95=142,5 мм.

Величины давлений в мм:

pa= 0,0886/142,5=0,0006 мм;

pc= 1,222/142,5=0,008 мм;

pz= 4,9/142,5=0,034 мм;

pb= 0,7018/142,5=0,004 мм;

pr= 0,115/142,5=0,0008 мм;

po= 0,1/142,5=0,0007мм;

Выбираем отношение λ радиус кривошипа R к длине шатуна Lut

λ=0,296

Результаты расчетов политроп сжатия и расширения занесены в таблицу 1.8 и 1.9

Таблица 1.8 – Результаты расчетов политроп сжатия

Угол α, град	(1-cosα)+λ/4(1-cos2α)	AX, мм	OX, мм	OB/OX	px=pa(OB/OX) ,Мпа	px/μp, мм
	2,000		111,3		0,0886	2,605
	1,9892	94,487	110,787	1,004	0,0890	2,62
	1,9567	92,943	109,243	1,018	0,0907	2,670
	1,9023	90,359	106,659	1,043	0,0938	2,760
	1,8559	88,155	104,455	1,065	0,0965	2,84
	1,7279	82,075	98,375	1,131	0,1048	3,084
	1,6088	76,418	92,718	1,200	0,1137	3,345
	1,4700	69,825	86,125	1,292	0,1258	3,701
	1,3142	62,424	78,724	1,413	0,1422	4,184
	1,1450	54,387	70,687	1,574	0,1649	4,852
	0,9670	45,932	62,232	1,788	0,1964	5,776
	0,7860	37,335	53,635	2,075	0,2408	7,083
	0,6088	28,918	45,218	2,461	0,3042	8,949
	0,4423	21,009	37,309	2,983	0,3960	11,647
	0,2939	13,960	30,26	3,678	0,5276	15,518
	0,1703	8,089	24,389	4,563	0,7089	20,851
	0,0773	3,671	19,971	5,573	1,9323	27,421
	0,0196	0,931	17,231	6,459	1,1411	33,564
	0,0000		16,3	6,7	1,222	35,941

Таблица 1.9 – Результаты расчета политропы расширения

Угол α, град	(1-cosα)+λ/4(1-cos2α)	AX, мм	OX, мм	OB/OX	px=pb(OB/OX) Мпа	px/μp, мм
	0,000		16,3	6,8	4,9	144,117
	0,0196	0,931	17,231	6,459	4,1429	121,852
	0,0773	3,671	19,971	5,573	3,4523	101,54
	0,1703	8,089	24,389	4,563	2,6963	79,305
	0,2939	13,960	30,26	3,678	2,0655	60,752
	0,4423	21,009	37,309	2,983	1,5944	46,896
	0,6088	28,918	45,218	2,461	1,2570	36,973
	0,7860	37,335	53,635	2,075	1,0180	29,943
	0,9670	45,932	62,232	1,788	0,8469	24,911
	1,1450	54,387	70,687	1,574	0,7235	21,279
	1,3142	62,424	78,724	1,413	0,6331	18,622
	1,4700	69,825	86,125	1,292	0,5668	16,672
	1,6088	76,418	92,718	1,200	0,5173	15,217
	1,7279	82,075	98,375	1,131	0,4808	14,143
	1,8559	88,155	104,455	1,065	0,4464	13,130
	1,9023	90,359	106,659	1,043	0,4550	12,795
	1,9567	92,943	109,243	1,018	0,4222	12,417
	1,9892	94,487	110,787	1,004	0,4150	12,207
	2,0000		111,3		0,413	12,147

Отрезок zz' = мм.

Давление в точке с" вМПа: рс" = ;

Давление рb" в МПа: рb"=

Действительное давление р_z_д = 0,85* р_z =4,165МПа.

Нарастание давления Δр в МПа:

Δр=

Задаем угол = 10°. Тогда скорость нарастания давления (при пленочном смесеобразовании):

Δр / = МПа/град.

Угол, соответствующий точке z_д: α = 360+10=370°. Положение точки z_д на индикаторной диаграмме

Поскольку 4,944<18,55, то точка z д находится между точками z' и z. Принимаем:

- угол опережения зажигания аз - 35;

- продолжительность периода задержки воспламенения аи = 12;
- фазы газораспределения:

Впускной клапан:

начало открытия до ВМТ, град ао.вп = 22;

полное закрытие после НМТ, град аз.вп =60;

Выпускной клапан:

начало открытия до НМТ, град ао.в =55;

полное закрытие после ВМТ, град аз.в =30.
Определим углы поворота коленчатого вала 𝛼 в градусах, соответствующие характерным точкам:

- начало впрыска топлива; а ( ) ;

с' - начало видимого сгорания; а (с') = ;

- начало открытия выпускного клапана; а ( )

- начало открытия впускного клапана; а ( ) ;

а" - полное закрытие впускного клапана; а (а") ;

а'- полное закрытие выпускного клапана; а (а') .

Определяем положение характерных точек АХ вмм:

Площадь Fi =1200 мм

Среднее индикаторное давление в МПа, полученное по графику индикаторной диаграммы

Расхождение между полученной величиной pi и величиной pi полученной в тепловом расчете

Рис. 1 – Индикаторная диаграмма

2 Расчет внешней скоростной характеристики двигатели

Минимальная частота = 800 мин , максимальная = 2000 мин .

Шаг расчета - 300 мин .

Номинальная расчетная мощность двигателя N_e = 85,8 кВт, и соответствующий ей удельный расход топлива g_e =338,814 г/кВт ч.

Частота вращения коленчатого вала при Ne:п =2900 мин .

Коэффициенты для карбюраторного типа двигателя: ;

; ; ;

Зависимость эффективной мощности N_ex в кВт:

Зависимость эффективного удельного расхода топлива g_ex в г/(кВт ч):

Зависимость среднего эффективного давления рex в МПа:

Зависимость эффективного крутящего момента Н м:

Зависимость часового расхода топлива кг/ч:

Зависимость среднего давления механических потерь в МПа:

Зависимость среднего индикаторного давления p_ix в МПа:

Зависимость мощности механических потерь в кВт:

Зависимость индикаторной мощности N_ix вкВт:

Зависимость индикаторного крутящего момента в Н м:

Зависимость индикаторного удельного расхода топлива в г/(кВт ч):

Коэффициент избытка воздуха при минимальной частоте

а закон изменения принимаем:

Максимальное значение среднего эффективного давления Мпа:

а соответствующая ему частота в мин :

Максимальное значение эффективного крутящего момента в Н м:

Минимальное значение эффективного удельного расхода топлива в г/(кВт ч):

при частоте в мин :

Зависимость коэффициента наполнения:

Результаты расчетов сведены в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 – Результаты расчета внешней скоростной характеристика.

	Параметры внешней скоростной характеристики
N_ex кВт	g_ex г/кВт·ч	Рex МПа	Н·м	кг/ч	p_ix МПа	МПа	кВт	N_ix кВт	г/кВт·ч	Н·м
	12,4		0,415		4,13	0,478	0,063	1,9	14,3		0,78	0,376
	40,2		0,979		12,72	1,052	0,073	2,9	43,2		0,	0,974
	53,6		0,991		16,35	1,043	0,052	2,8	56,4		0,9	0,949
	62,9		0,991		18,78	1,086	0,095	5,9	68,9		0,9	0,930
1812,5	66,2		0,979		19,91	1,078	0,099	6,6	72,8		0,9	0,924
	74,5		0,952		22,59	1,061	0,109	8,5	83,0		0,9	0,906
	81,2		0,906		25,27	1,026	0,119	10,6	91,8		0,9	0,886
			0,844		27,69	0,974	0,130	13,1	98,0		0,9	0,863
	85,8		0,793		29,07	0,931	0,138	14,8	100,1		0,9	0,843
	83,9		0,703		30,40	0,851	0,148	17,5	101,4		0,9	0,799