Построение индикаторной диаграммы

2019-12-29

207

Обсуждений (0)

0.00 из 5.00 0 оценок

1 2 34

Индикаторную диаграмму строят на отдельном стандартном листе, в системе координат в соответствии с расчётными величинами выбирается масштабы по осям давлений и объёмов и наносятся равномерные шкалы. На диаграмме обозначают характерные точки цикла: "t " - конец выпуска и начало впуска; "а" - конец впуска и начало сжатия; "с" - конец сжатия и начало сгорания; "z" - конец условного сгорания, "b " - конец расширения и начало выпуска.

Изображают горизонтальные линии, соответствующие Р₀ = 0,101 кПа и .

Для точного построения процессов сжатия и расширения, которые являются политропными, выполняют дополнительные расчёты.

При расчёте и построении процесса сжатия:

1. Выбираем несколько значений объёмов в диапазоне между .

2. По уравнению политропы при каждом выбранном объёме рассчитываем давление, результаты заносим в таблицу 14.1.

3. Наносим соответствующие точки но индикаторную диаграмму.

Для процесса расширения выполняют аналогичные расчёты и построения с той разницей, что объёмы выбирают в диапазоне между .

Таблица 14.1 - Расчёт процессов сжатия и расширения

	Vz=Vc							Vв=Va
Расширение
Vi	0,106	0, 206	0,306	0,346	0,586	0,826	1,066		1,324
Pi	12,000	5,349	3,304	2,845	1,497	0,985	0,722		0,554
Сжатие
Pi	5,002	2,046	1, 200	1,017	0,500	0,315	0,223		0,167

Нанесенные на диаграмму промежуточные точки сжатия 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 ПАРАМЕТРА	ЗНАЧЕНИЕ	ГРАНИЦЫ ИЗМЕНЕНИЯ
количество воздуха для сгорания 1 кг топлива, lo, кг/кг	14,4522
количество воздуха для сгорания 1 кг топлива, Lo, кг/моль	0,4946
Количество свежего заряда, m1, кг/кг	23,1235
Количество свежего заряда, М1, кг/кг	0,4796
Количество продуктов сгорания, m2, кг/кг	24,12347826
Количество продуктов сгорания, М2, кг/моль	0,8231
Коэффициент молекулярного изменения, b	1.04
Давление воздуха за компрессором, Р’к, МПа	0,1890
Степень повышения давления в компрессоре, pк	1,8713
Температура воздуха за компрессором, Т ’к, К	375,0667
Температура воздуха на входе в двигатель, Тк, К	309,4133
Давление в конце впуска, Ра, МПа	0,1665	(0,8-0,95) Рк
Температура в конце впуска, Та, К	355,7411	310-360
Коэффициент наполнения, ηv	0,8075	0,8-0,9
Давление в конце сжатия, Рс, МПа	7,6299	3,6-8,0
Температура в конце сжатия, Тс, К	958,9394	700-900
Давление в конце сгорания, Рz, МПа	12	10-12
Температура в конце сгорания, Тz, К	1985	1800-2200
Степень повышения давления, l	1,572754601	1,33-1,85
Степень расширения, d	12.434
Давление в конце расширения, Рв, МПа	0,5543	0,2-0,4
Температура в конце расширения, Тв, К	1140,1086	1000-1200
Среднее индикаторное давление, Pi, МПа	1,3041	0,75-1,5
Индикаторный КПД рабочего цикла, hi	0,4182	0,42-0,47
Удельный индикаторный расход топлива, gi, г/кВт*ч	202,5536	175-205
механический КПД, ηм	0,8000	0,7-0,82
Среднее эффективное давление, Ре, МПа	1,0433	0,85-1,1
Эффективный КПД двигателя, hе	0,3346	0,33-0,4
Удельный эффективный расход топлива, gе, г/кВт*ч	253, 1920	215-245
Рабочий объем цилиндра, Vh, дм3	1,2461
Литраж двигателя, i*Vh, дм3	7,4764
Диаметр цилиндра, D, мм	1,1300
Ход поршня, S, мм	1,2430
Объем камеры сжатия, Vc, дм3	0,0779
Объем в конце сгорания, Vz, дм3	0,1065
Полный объем цилиндра, Va, дм3	1,3239
Снижение температуры наддувочного воздуха, Тox, К	65,6533
Расход наддувочного воздуха, Gв, м3	0,00027250
Мощность потребляемая компрессором, Nк,	22,4642

Как видно из таблицы в результате теплового расчета ДВС большинство из расчетных параметров не выходит за допустимые границы, поэтому можно сделать вывод, что расчеты проведены верно. Превышение некоторых рассчитанных параметров обусловлено тем, что границы изменения приведены для отечественного автомобилестроения, а прототипом данного расчета является шведский двигатель.

Список литературы

1. Методические указания к курсовой работе по дисциплине "Основы теории и динамики автомобильных и тракторных двигателей" на тему: "Тепловой расчет автомобильного двигателя" для студентов специальности 15.02 "Автомобилестроение" / Сост. Я.А. Егоров, Запорожье: ЗГТУ, 1995. - 31 с.

2. Двигатели внутреннего сгорания: Учебн. для вузов по спец. "Строительные и дорожные машины и оборудование" / Хачиян А.С., Морозов К.А., Луканин В.Н. и др.: Под ред.В.Н. Луканина. - 2-е изд. Перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1985. - 311с.

3. Автомобильные двигатели. / Под ред. Проф. М.С. Ховаха. - М.: Машиностроение, 1977. - 591 с.

4. Двигатели внутреннего сгорания. Конструкция и расчет поршневых и комбинированных двигателей: Учеб. / Под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. - 4-е изд. - М.: Машиностроение, 1984. - 382 с

Приложения

Приложение А

Удельные теплоемкости рабочего тела

Таблица А.1 - Удельные теплоемкости рабочего тела при постоянном объеме, Cv, кДж/кмоль*К

t,C	воздух	продукты сгорания (a<1)
0	20,759	22,187
100	20,839	22,533
200	20,985	22,885
300	21, 207	23,293
400	21,475	23,712
500	21,781	24,15
600	22,091	24,586
700	22,409	25,021
800	22,714	25,441
900	23,008	25,847
1000	23,284	26,229
1100	23,548	26,593
1200	23,795	26,94
1300	24,029	27,265
1400	24,251	27,574
1500	24,46	27,866
1600	24,653	28,138
1700	24,837	28,395
1800	25,005	28,634
1900	25,168	28,863
2000	25,327	29,078
2100	25,474	29,283
2200	25,612	29,478
2300	25,746	29,658
2400	25,871	29,832
2500	25,993	29,993
2600	26,12	30,149
2700	26,25	30,298
2800	26,37	30,44

2019-12-29

207

Обсуждений (0)

0.00 из 5.00 0 оценок

1 2 34

Обсуждение в статье: Построение индикаторной диаграммы

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓