![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Расчет процесса наполнения
Практическая работа №1 Перед выполнением расчета следует дать пояснения по процессу. Пояснив при этом, какое количество тактов реализуется в двигателе внутреннего сгорания, как они взаимосвязаны между собой и влияют на эффективность работы. В чем заключается технологический смысл организации процесса, какие рабочие тела задействуются, и каково их оптимальное соотношение. Следует привести принципиальную схему элементов конструкции, обеспечивающих реализацию протекания процесса. При этом, наряду с известными конструктивными схемами, дать более детально описание прямоточно-клапанной системы наддува [1- 4]. Исходными данными к выполнению расчетов являются значения, приведенные в таблице 1. Эти данные соответствуют параметрам реальных двигателей [3, 4]. По приведенным данным следует избрать двигатель – прототип и привести его обозначение и техническую характеристику.
1 Расчет рабочего объема цилиндра При выполнении расчета следует дать пояснения по следующим вопросам: а) Что такое рабочий и полный объем цилиндров? б) Какой объем называется постоянным объемом цилиндра и почему? Рабочий объем цилиндра равен:
где D – диаметр поршня, выраженный с метрах; S - ход поршня, м.
2 Определение среднего эффективного давления Перед выполнением расчета следует дать пояснение понятия эффективное давление и почему оно является средним. Какие давления, используются в оценке работы двигателя вам известны. В чем их отличие и сходство. Какие параметры влияют на величины давления.
где Ne – цилиндровая мощность двигателя, кВт; z – коэффициент тактности двигателей. Для двухтактных двигателей z = 1; для четырехтактных z=0, 5; n - число оборотов двигателя. Выполняя работу необходимо дать пояснения что такое коэффициент тактности и как он определяется.
3 Расчет процесса наполнения 3.1 Определение температуры воздуха за компрессором Рассмотрение данного вопроса требует представления схемы компоновочного расположения компрессора относительно ДВС. По этой причине следует представить принципиальную схему системы наддува и обозначить конструктивные элементы, которые в нее входят.
где То – температура окружающей среды, 0К. Находится в пределах (298÷ 328)0К. К расчету принимается значение, указанное в задании; Рк – давление наддува, МПА; Ро – давление окружающей среды, атмосферное давления. К расчетам принимается равным 0, 103 МПа. nк – показатель политропы. Зависит от типа системы наддува и конструктивных особенностей компрессорных установок. Для центробежных компрессоров с охлажденным корпусом соответствует – (1, 45÷ 1, 8), с неохлаждаемым корпусом – (1, 8÷ 2, 0). Для компрессоров объемного типа (поршневые) – (1, 55÷ 1, 8). В дизелях с ГТН продувочно-наддувочный воздух после компрессора охлаждают до (40-60) °С, чтобы получить нормальную исходную плотность воздуха, поступающего в ресивер.
3.2 Определение температуры воздуха перед двигателем Перед выполнением расчетов следует пояснить с какой целью осуществляется охлаждение воздуха перед подачей его в двигатель и какие конструктивные решения для этого используются. При этом необходимо учесть что в конструкции современных двигателе применяют газотурбинный наддув использованием различных схем соединения. Необходимо избрать какую-либо из схем (по конструкции двигателя-прототипа) и дать описание принципа ее работы.
где Тзв – температура забортной воды, 0К. К расчету принимается самостоятельно.
3.2.1 Определение условия снижения температуры воздуха в воздухоохладителе (холодильнике)
3.2.2 Расчет температуры заряда воздуха в конце процесса наполнения
где ∆ Та – повышение температуры воздуха подогревом от стенок цилиндра, 0К; ∆ Та=(5÷ 10) 0К – для двухтактных ДВС; ∆ Та=(10÷ 20) 0К – для четырехтактных ДВС; Т2 – температура остаточных газов, к расчету принимаем равной (700÷ 880) 0К; γ 2 – коэффициент остаточных газов; γ 2 = (0, 04÷ 0, 09) – для двухтактных ДВС; γ 2 = (0, 07÷ 0, 1) – для двухтактных ДВС с контурными схемами газообмена; γ 2 = (0, 01÷ 0, 04) – для четырехтактных ДВС. 3.2.3 Определение давления воздуха перед двигателем
где ∆ Рохл – потеря давления воздуха в воздухоохладителе, МПа. К расчету принимаем равным 0, 005МПа.
3.2.4 Определение величины давления заряда к концу процесса наполнения
4 Расчет коэффициента наполнения
где ε – степень сжатия. К расчету принимается равным: (11÷ 15) – для малооборотных ДВС; (13÷ 16) – для среднеоборотных и (15÷ 18) – для высокооборотных ДВС; φ п – доля потерянного объема цилиндра, φ п=0, 1. После выполненных расчетов следует сделать соответствующие выводы в отношении полученного значения коэффициента наполнения и его влияния на эффективность работы ДВС [1-8].
Литература 1. Э.М. Половинка Расчеты судовых дизелей. Уч. пособие. Одесса: ОНМА, 2007, - 132с. 2. В.П.Алексеев, Н.А.Иващенко, В.И.Ивин и др. Двигатели внутреннего сгорания: Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей. М.: «Машиностроение», 1980, - 288с. 3. И.В. Возницкий, Е.Г. Михеев Судовые дизели и их эксплуатация. М.: «Транспорт», 1990, - 360с. 4. И.В. Возницкий Современные малооборотные двухтактные двигатели. Санкт – Петербург. «КСИ», 2006, - 121с. 5. Э.М. Половинка Судовые двигатели внутреннего сгорания и их эксплуатация. Методические указания по изучению дисциплины и выполнению контрольных заданий ля студентов – заочников. Одесса: ОНМА, 2002, - 68с.
Таблица 1 Исходные данные к выполнению работы
|