Общие показатели рабочего цикла делятся на индикаторные (внутренние) и эффективные (внешние). Первые характеризуют степень совершенства цикла с учётом только потерь теплоты; вторые, кроме потерь теплоты, учитывают также механические потери при передаче энергии расширения газов на коленчатый вал дизеля.
1. Среднее индикаторное давление (Pi , МПа) представляет собой условное, постоянное давление, при действии которого на поршень за время одного хода поршня совершается работа, равная индикаторной работе газов за цикл. Геометрический смысл среднего индикаторного давления в том, что это величина постоянного давления условной прямоугольной диаграммы, равной по длине и равновеликой по площади индикаторной диаграмме.
Рис. 4.1 – Индикаторная диаграмма работы замкнутого цикла
Если работу за цикл Li отнести к единице рабочего объёма цилиндра, то получим среднее индикаторное давление, МПа
. (4.1)
То есть среднее индикаторное давление представляет собой работу, приходящуюся на единицу рабочего объёма цилиндра.
Li – индикаторная работа расчётного цикла, КДж;
Vh – рабочий объём цилиндра, м3.
Полезная индикаторная работа цикла определяется как разность работ сжатия и расширения
Рис. 4.2 – Расчётная индикаторная диаграмма
Li = LYZ + LZB + LAC
LYZ =PZ (VZ - VY)
LZB =(PZ VZ - PB VB)/(n2 - 1)
LAC =(PC VC - PA VA)/(n1 - 1)
Li =PZ (VZ - VY) + (PZ VZ - PB VB)/(n2 - 1) - (PC VC - PA VA)/(n1 - 1)
Vh = VC (ε - 1)
Подставляя полученные значения в формулу (14.1), получим
Рi =[PZ (VZ - VY) + (PZ VZ - PB VB)/(n2 - 1) - (PC VC - PA VA)/(n1 - 1)]/[VC (ε - 1)]
Заменим ряд выражений уже известными
PZ = λ PC; ;
;
;
; ε = ρ δ
и вынося за скобки PС найдём среднее индикаторное давление расчётного цикла
(4.2)
Среднее индикаторное давление действительного цикла меньше расчётного из-за скруглений индикаторной диаграммы на участках cyz ab, а также вследствие отклонений действительных процессов сжатия и расширения от политропных. В связи с этим
где ζ - коэффициент полноты индикаторной диаграммы.
Для 2-тактных ДВС ζ = 0,96 ÷ 1,0
Для 4-тактных ДВС ζ = 0,95 ÷ 0,97
В двухтактных двигателях среднее индикаторное давление определённое по формуле (14.2) относится к полезному ходу поршня (в расчётах оперируют с действительной степенью сжатия); Поэтому для полного хода поршня
.
На практике Pi определяют путём интегрирования экспериментальной диаграммы
Значения Pi для современных дизелей
4-тактные без наддува Pi = 0,6 ÷ 0,9 МПа;
4-тактные с наддувом Pi = 0,9 ÷ 2,5 МПа;
2-тактные без наддува Pi = 0,6 ÷ 0,8 МПа;
2-тактные с наддувом Pi = 0,8 ÷ 1,8 МПа.
2. Индикаторная мощность (Ni, кВт)
Индикаторная мощность – это мощность, соответствующая индикаторной работе за цикл.
Индикаторная работа за цикл, кДж
Li = VhPi,
где Vh – рабочий объём цилиндра, м3;
Pi – среднее индикаторное давление, кПа.
Рабочий объём цилиндра, м3
,
где D – диаметр цилиндра, м;
S – ход поршня, м.
С учётом этого
.
Индикаторная мощность цилиндра, кВт
,
где n – частота вращения двигателя, мин-1;
z – коэффициент тактности, z = 1 для двухтактных ДВС, z = 0,5 для четырёхтактных ДВС.
Для многоцилиндрового двигателя
,
где i – число рабочих цилиндров.
Для двигателя выполненной конструкции можно записать
,
.
Рекомендуем также:
Определение значений работы суммарного приведенного момента
Значение суммарной работы (АS) можно получить, используя формулу:
(5.11)
Для построения графика зависимости А
S
(
j
1
) использовался метод графического интегрирования зависимости М
S
пр
(
j
1
).
Зависимость А
S
(
j
1
) приведена в таблице 5.3.
Таблица 5.3
232
0
215
...
Расчет шатунной группы
Расчет поршневой головки шатуна
Из теплового расчета:
Определим основные размеры головки шатуна:
Длина поршневой головки с плавающим пальцем:
Внутренний диаметр поршневой головки шатуна.
Без втулки:
С втулкой:
.
Наружный диаметр головки:
.
Радиальная толщина стенки головки:
Ради ...
Передняя ось и рулевые тяги
Передняя ось автомобиля воспринимает вертикальную нагрузку, а также силы и момент, возникающие при торможении и повороте автомобиля. Колеса передней оси являются управляемыми.
Основной несущей деталью, через которую с помощью рессор передаются указанные силы на раму автомобиля, является балка пер ...