Расчет рабочего процесса дизеля и его технико-экономических показателей
Страница 1

Целью расчета рабочего процесса дизеля является определение параметров, необходимых для реализации заданной мощности при заданной угловой скорости коленчатого вала и выбранных геометрических размерах цилиндра.

Расчет количества воздуха, необходимого для реализации заданной мощности, выбор схемы наддува и определение мощности компрессора

Расчет количества воздуха и давления наддува.

Количество воздуха, необходимого для работы, зависит от мощности, выбранных ранее (см. п.1) геометрических размеров цилиндров, качества газообмена и других, факторов.

Расход воздуха через двигатель определяется из соотношения:

, кг/с (8)

где вт - расход топлива двигателем, кг/с;

S- суммарный коэффициент избытка воздуха;

L0` - соотношение между количеством воздуха и топлива при полном сгорании топлива (= 1).

Расход топлива Вт зависит от мощности, КПД двигателя и качества топлива:

, кг/с (9)

где Nе - эффективная мощность дизеля, кВт;

Ни - теплотворная способность топлива, кДж/кг;

hе - эффективный КПД двигателя.

Bт =650/42500*0,40=0,038 кг/с.

С учетом (9) получим:

(10)

Величины S и hе предварительно выбираются по справочным данным. Обычно для 4-х тактных тепловозных дизелей характерно S2,1 - 2,6 hе=0,40-0,43, а для 2-х тактных соответственно – S2,5 -2,9 и hе=0,34 - 0,38

Величины L0` и Ни принимаются равными 14,35 и 42500 кДж/кг.

GS = (2, 5*14, 35*650)/17000=1,371 кг/с

Во время продувки часть воздуха теряется, поэтому в процессе сгорания будет участвовать меньшее количество воздуха:

, кг/с. (11)

где jк - коэффициент избытка продувочного воздуха.

Для 4-х тактных двигателей принимают jк = 1,05 - 1,15;

для 2-х тактных при прямоточно-щелевой продувке - jк = 1,4 - 1,5, при прямоточно-клапанной - jк = 1,4 - 1,7 и при контурной продувке - jк = 2,1.

G=1,371*1,1-1=1,246 кг/с.

Количество воздуха в цилиндрах G и давление наддува РS связаны соотношением:

, МПа (12)

где hv - коэффициент наполнения, выбирается для 4-х тактных ДВС в пределах 0,96, а для 2-х тактных – 0,85 - 0,95;

ТS - температура наддувочного воздуха, К.

Если считать, что в условиях тепловоза не удается охлаждать наддувочный воздух ниже 340 - 350 К, то можно принять, что температура заряда в цилиндрах находится в пределах ТS = 370 - 400 К.

RВ - газовая постоянная воздуха, RВ= 287 Дж/кг.К.

Ps=(400*287*4*1,246*4)/(0,256*0,065536*8*115,13*0,96)*10-6=0,154 (МПа)

Выбор схемы наддува.

По найденной величине давления наддува следует выбрать и обосновать схему воздухоснабжения дизеля.

Для четырехтактных тепловозных дизелей, как правило, применяют одну ступень сжатия воздуха в центробежном компрессоре, приводимом в работу от газовой турбины. Мощность, потребляемая компрессором, определяется по формуле:

Страницы: 1 2 3 4 5

Интересные публикации:

Двигатели летательных аппаратов
Двигательная установка является основным элементом ракеты и обуславливает собой ее важнейшие параметры. Проектирование двигательной установки (ДУ) – важный и наиболее трудоемкий этап в создании ракеты. Целью проектирования ДУ является получение при заданных условиях ДУ с наилучшими ...

Жесткость кузова
Жесткость кузова - это его свойство упруго сопротивляться внешним статическим и динамическим нагрузкам, возникающим в процессе эксплуатации автомобиля. Чем выше жесткость, тем лучше управляемость и маневренность машины, особенно на высоких скоростях. С увеличением жесткости повышается ко ...

Разработка проекта производства работ по восстановлению железнодорожного моста через реку Волчанка у станции Мирадино
Общими чертами современных войн являются поражение войск (сил), объектов тыла, экономики, транспортных коммуникаций на всей территории каждой из противоборствующих сторон, проведение воздушных кампаний и операций в начальный период, катастрофические последствия поражения (разрушения) пре ...