Пример решения задачи №1

Задача №1

 

8-цилиндровый 4-тактный бензиновый двигатель, литраж которого 5л., работает на установившемся режиме с частотой вращения коленчатого вала 1500об/мин. Используя скоростную характеристику двигателя, определить мощность индикаторную, эффективную, механических потерь; среднее давление индикаторное, эффективное, механических потерь; крутящий момент индикаторный, эффективный; удельный индикаторный и эффективный расходы топлива; коэффициенты полезного действия индикаторный, эффективный, термический, относительный. Если КПД механический 0,85; низкая теплотворная способность топлива 44 МД ж/кг; степень сжатия 6,5; показатель адиабаты 1,4.

Дано:

i=8 цилиндров; n=1600 об/мин- ηм=0,85; ε=6,5;  Ни=44МДж/кг; к=1,4

 

Определить: Me, Ne, Nm, Pi, Pe, Pm, Ni, Mi, gi, ge, ηi, ηe, ηt, ηo.

 

Решение:

1. Определить значение эффективной мощности (Ne), крутящего эффективного момента (Me) и удельного эффективного расхода топлива (ge) по внешней скоростной характеристике при частоте вращения коленчатого вала 1600об/мин.

Ne=56,5квт; Me=402Нм; ge=

 

2. Найдем мощности индикаторную (Ni) и механическую (Nm):

1.

2. Nм=Ni - Ne=66,5 – 56,5=10(кВт).

3.Вычислим величины среднего индикаторного (Pi), среднего эффективного (Pe) и среднего давления механических потерь(Pм):

1. , где

    Ni-индикаторная мощность, Вт. Ni=66,5кВт.

    -тактность двигателя =4

    Pi-среднее индикаторное давления, Па.

    i -число цилиндров i=8

    Vn-рабочий объем одного цилиндра, м

     - частота вращение коленчатого вала, об/с.

                      =26,7об/с

2.Величину среднего эффективного давления можно найти из аналогичной формулы:

   

или из соотношения:      

3.

4. Определим индикаторный крутящий момент (Mi):

  5. Найди часовой расход топлива (Gt);

где

- удельный эффективный расход топлива,

Ne- эффективная мощность, кВт.

   Ne-56,5кВт.

6. Рассчитаем значение (gi):

можно определить gi из формулы:

7. Определить степень использования тепла.

   1. В действительном цикле ()

       , где

   Hu-низкая теплотворная способность топлива, МДж/кг. Hu=44 МДж/кг

   gi – удельный индикаторный расход топлива,  gi=243,1

В действительном цикле при сгорании используется лишь 33,6% подведенного тепла.

  2. В двигателе ():

В рассчитываемом двигателе на полезную эффективную работу  используется лишь 28,6% всего подведенного тепла.