Определение основных размеров двигателя и показателей его топливной экономичности

Определим скорость поршня:

Сn=S*n/30000=(80*3200)/30000=8.53 м/с

Среднее давление механических потерь в двигателе определяется по следующему выражению:

Для двигателей с искровым зажиганием:

При S/D>1 Pм=0,05+0,0155Cn МПа,

При S/D<1 Pм=0,04+0,0135Cn МПа

где Cn - скорость поршня при номинальной мощности.

В моём случае S/D<1, следовательно, Рм=0,04+0,0135*8,53=0,155 МПа

Среднее эффективное давление:

Ре= Рi – Рм ; Ре= 0,851- 0.155=0,696 МПа.

Механический КПД двигателя:

ηм= Ре/ Рi; ηм= 0,696 / 0,851=0,818;

Исходя из заданной величины эффективной мощности Ne, номинальной частоты вращения n, числа цилиндров i, тактности τ и среднего эффективного давления Рe, определяется рабочий объём цилиндра двигателя по формуле:

Vh=(30*Ne*τ)/(Ре*n*i); Vh=(30*88,3*4)/(0,696*3200*8)=0,595 л.

Диаметр цилиндра определяется из выражения:

D=100,

где = S/D=0.869 - отношение хода поршня к диаметру цилиндра.

Современные автомобильные двигатели проектируются с невысоким значением =0,7…1,0.

D=100=95,5 мм. Принимаем D=95 мм.

Ход поршня определяется из выражения:

S = D*k = 95*0.869= 82.5

Принимаем S = 82 мм

По принятым значениям D и S определяем основные параметры и показатели двигателя:

-рабочий объём цилиндра:

Vh=πD2S/4;

Vh=3,14*95*82/4*10=0.581 л.

-эффективная мощность:

Ne=(Ре*Vh*n*i)/(30*τ), кВт;

Ne=(0,696*0,581*3200*8)/(30*4)=86,3 кВт.

-эффективный крутящий момент:

Мk=9550 Ne/n, Нм;

Мk=9550*89,3/3200=257,6 Нм.

-средняя скорость поршня:

Cn=(S*n)/30000, м/с, Cn=8,75 м/с.

Оценка работы двигателя, с точки зрения использования рабочего объёма, а также тепловой и динамической напряжённости, производится по удельной литровой и поршневой мощностям:

Nл= Ne/Vh *i=Ре*n/(30*τ)=(0,696*3200)/(30*4)=18,6 кВт/л;

Nn= Ne/Fn*i=Ре *S n/(30*τ)=(0,696*0,82*3200)/(30*4)=15,22 кВт/дм2;

Найдём плотность заряда на впуске:

В = 287 Дж/кг*К – удельная газовая постоянная

ηe - эффективный КПД двигателя: ηe=ηi×ηм=0,29*0,819=0,24;

Индикаторный КПД двигателя вычисляется по выражению:

ηi=(Рi*l0*α)/(QH*ρ0*ην)

где l0=14,5; α - коэффициент избытка воздуха(0,95); QH - низшая теплотворная способность топлива (43500 кДж/кг); ρ0 - плотность заряда на впуске, кг/м3; ην - коэффициент наполнения (0,8).

ηi=(0,851*4,5*0,95)/(43500*1,2×0,8)=0,29;

Эффективный удельный расход топлива:

ge=3,6*106 /(QH * ηe)=3,6*106/(43500×0,24)=345 г/(кВт×ч).

Часовой расход топлива:

GT= ge* Ne/1000, GT=345*86,3=29,7 кг/ч.

Результаты теплового расчёта двигателя и его основные размеры записываются в таблице 1.

Интересные публикации:

Тяговый электродвигатель ТЕ-006 2ТЭ116
Практика показывает, что в процессе эксплуатации локомотивов их первоначальная надежность может быть, повышена за счет модернизации отдельных сборочных единиц, агрегатов и деталей. Однако при конструировании и создании новых локомотивов специалисты также уделяют большое внимание повышени ...

Проектирование участка по сборке двигателей внутреннего сгорания
Годовая производственная программа производственного участка определяется в зависимости от его класса: 1кл. - (разборочно-сборочные, слесарно-механические, участки по восстановлению базовых и основных деталей, медницко-радиаторный, шиномонтажный и шиноремонтный, участки ремонта эл ...

Расчет механизма подъема и передвижения мостового крана
Мостовой кран предназначен для выполнения погрузочно-разгрузочных работ. Он перемещается по рельсовым путям, расположенным на значительной высоте от пола. Мостовой кран состоит из грузоподъемной тележки, включающей механизм подъема, грузозахватное устройство, механизм передвижение, и ...