Результаты расчёта рабочего процесса проектированного двигателя для установки на сельскохозяйственный гусеничный трактор ДТ – 75Н

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Результаты расчёта рабочего процесса

А.1 Размеры цилиндра

Рабочий объём цилиндра V_h = 1,583∙10^-3 м³.

Объём камеры сжатия V_c = 1,022∙10^-4 м³.

А.2 Параметры воздуха

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания одного

килограмма топлива М_о. = 0,497 кмоль/кг.

Химический коэффициент молекулярного изменения β₀ = 1,035.

А.3 Параметры наддува

Давление перед клапанами р_S. = 0,2026 МПа.

Степень повышения давления в нагнетателе π_Н. = 2,1306.

Противодавление на выпуске р_Т. = 0,174 МПа.

А.4 Параметры наполнения

Подогрев воздуха при наполнении ΔТ = 43,3 К.

Коэффициент наполнения η_V = 1,732.

Потенциальный заряд цилиндра М_h = 6,37∙10^-5 кмоль/цикл.

Давление в цилиндре в конце наполнения р_а = 0,1953 МПа.

Коэффициент остаточных газов γ = 0,029.

Количество воздуха, поступившее в цилиндр М_См. = 1,103∙10^-4 кмоль/цикл.

Количество рабочего тела в конце наполнения М_а = 1,135∙10^-4 кмоль/цикл.

Полный объём цилиндра V_а = 1,686∙10^-3 м³.

Температура рабочего тела в цилиндре в конце наполнения Т_а = 349 К.

А.5 Параметры сжатия

Показатель адиабаты сжатия k_Сж. = 1,367.

Температура рабочего тела в цилиндре в конце сжатия Т_с = 976 К.

Объём цилиндра в конце сжатия V_c = 1,022∙10^-4 м³.

Количество рабочего тела в конце сжатия М_с = 1,135∙10^-4 кмоль/цикл.

Давление в цилиндре в конце сжатия р_с = 9,0198 МПа.

Значения величин давлений в цилиндре на участке сжатия с интервалом по углу поворота коленчатого вала двигателя Δα = 10º приведены в таблице А.1.

А.6 Параметры сгорания

Полный коэффициент молекулярного изменения β = 1,034.

Максимальное давление цикла р_z = 12,5 МПа.

Степень повышения давления при сгорании l = 1,39.

Температура рабочего тела в цилиндре в конце сгорания Т_z = 1923 К.

Количество рабочего тела в конце сгорания М_z = 1,173∙10^-4 кмоль/цикл.

Объём цилиндра в конце сгорания V_z = 1,500∙10^-4 м³.

Значения величин давлений в цилиндре на участке сгорания с интервалом по углу поворота коленчатого вала двигателя Δα = 10º приведены в таблице А.1.

А.7 Параметры расширения

Объём цилиндра в конце расширения V_е = 1,413∙10^-3 м³.

Показатель адиабаты расширения n_Р. = 1,242.

Температура рабочего тела в цилиндре в конце расширения Т_е = 1120 К.

Количество рабочего тела в конце расширения М_е = 1,173∙10^-4 кмоль/цикл.

Давление в цилиндре в конце расширения р_е = 0,7731 МПа.

Значения величин давлений в цилиндре на участке расширения с интервалом по углу поворота коленчатого вала двигателя Δα = 10º приведены в таблице А.1.

А.8 Индикаторные показатели двигателя

Полная степень последующего расширения δ = 11,235.

Среднее индикаторное давление р_I. = 1,4523 МПа.

Индикаторная работа L_I. = 2299,5 Дж/цикл.

Индикаторная мощность N_I. = 160,97 кВт.

Индикаторный коэффициент полезного действия η_I. = 0,465.

Удельный индикаторный расход топлива g_I. = 182,9 г/кВт∙ч.

Среднее давление насосных ходов р_Н.Х. = −0,018 МПа.

Работа насосных ходов L_Н.Х. = −28,4 Дж/цикл.

Мощность насосных ходов N_Н.Х. = −1,99 кВт.

Доля насосных ходов Δ_Н.Х. = −0,006.

А.9 Эффективные показатели двигателя

Средняя скорость поршня С_М. = 9,8 м/с.

Среднее давление механических потерь р_М.Д. = 0,2154 Мпа.

Работа механических потерь L_М.Д. = 341,1 Дж/цикл.

Мощность механических потерь N_М.Д. = 23,88 кВт.

Доля механических потерь Δ_М.Д. = 0,069.

Среднее эффективное давление р_Е. = 1,218 Мпа.

Эффективный коэффициент полезного действия двигателя η_Е. = 0,390.

Эффективная работа двигателя L_Е. = 1930 Дж/цикл.

Эффективная мощность двигателя N_Е. = 135,1 кВт.

Механический коэффициент полезного действия двигателя η_М. = 0,839.

Удельный эффективный расход топлива g_Е. = 218,1 г/кВт∙ч.

Часовой расход топлива В_Ч. = 29,47 кг/ч.

Цикловая подача топлива В = 1,169∙10^-4 кг/цикл.

А.10 Показатели турбины и нагнетателя

Суммарный коэффициент избытка воздуха α_С. = 1,9.

Температура отработавших газов перед турбиной Т_Т. = 895 К.

Температура рабочего тела после нагнетателя Т_Н. = 393 К.

Мощность, потребляемая нагнетателем N_Н. = 22,77 кВт.

Температура отработавших газов после турбины Т_О.Т. = 808 К.

Внутренний коэффициент полезного действия турбины η_I.Т. = 0,72.

Внутренняя мощность турбины N_I.T. = 23,24 кВт.

Механический коэффициент полезного действия турбокомпрессора             η_М.Т. = 0,98.

Таблица А.1 – Индикаторная диаграмма

Продолжение таблицы А.1

α, градусы	V, 103 м3	Р, МПа
220	1,546	0,220
230	1,468	0,236
240	1,373	0,259
250	1,262	0,290
260	1,139	0,334
270	1,005	0,396
280	0,8639	0,487
290	0,7209	0,624
300	0,5811	0,838
310	0,4500	1,188
320	0,3332	1,792
330	0,2359	2,872
340	0,1629	4,767
350	0,1175	7,447
360	0,1022	9,020
360	0,1022	12,500
378	0,1500	12,500
380	0,1629	11,289
390	0,2359	7,125
400	0,3332	4,642
410	0,4500	3,196
420	0,5811	2,327
430	0,7209	1,780
440	0,8638	1,422
450	1,005	1,179
460	1,139	1,009
470	1,262	0,888
480	1,373	0,800
490	1,468	0,736

Продолжение таблицы А.1