Краткое описание процессов, происходящих в одном цикле двигателя внутреннего сгорания. Расчет параметров одного цикла и построение индикаторной диаграммы, страница 2

Полученное значение p_i_Д лежит в указанном диапазоне p_i_Д = 0,5¸1,15 МПа для бензинового двигателя.

Среднее эффективное давление цикла:

где р_м- среднее значение механических потерь, МПа:

где V_ср- средняя скорость поршня в цикле, м/с. м/с;

Возьмём ;

МПа;

МПа.

Необходимым параметром из анализа индикаторной диаграммы являются индикаторный КПД и удельный индикаторный расход топлива.

Индикаторный КПД характеризует степень использования в действительном цикле теплоты топлива для получения полезной работы и равно одной эквивалентной индикаторной теплоты ко всему количеству теплоты внесенную в цилиндр.

Индикаторные тепловые потери (индикаторный КПД):

где L_i– эквивалентная теплота сгорания;

где l₀– теоретически необходимая теплота сгорания, (l₀=14,96 кг возд/кг топл);

а – коэффициент избытка топлива. Назначается оптимальная величина 0,9, обеспечивается максимальная скорость сгорания топлива и достигается экономичность двигателя;

H_v – низшая теплота сгорания топлива. Для бензиновых двигателейH_v =44000 кДж/кг;

r_к– плотность заряда. Для бензиновых двигателей r_к = 1,21;

h_v – коэффициент наполнения цилиндра. Назначаем из диапазона для бензиновых двигателей h_v = 0,8.

Индикаторное КПД испытывает все тепловые потери при действительном цикле.

При нахождении величины округлить индикаторный расход топлива.

г/кВт*ч.

Эффективный КПД:

где h_м – потери в цикле:

Эффективный расход:

кг/кВт*ч.

4. Построение диаграммы фаз газораспределения

Для построения используют значение углов, приведенных в задании. Моменты открытия и закрытия клапанов следует перенести на индикаторную диаграмму и отметить их точками на соответствующих участках рабочего цикла.

Под отрезком V_hниже оси V строиться полуокружность с радиусом, равным половине этого отрезка. Можно считать, что в определенном масштабе радиус полуокружности равен радиусу кривошипа, так как при движении поршня между мертвыми точками (в пределах рабочего объема) коленчатый вал поворачивается на 180°, т.е. тоже описывает полуокружность. Вправо от центра полуокружности по горизонтали откладывается отрезок:

где коэффициент;

r – радиус кривошипа коленчатого вала;

l_ш – длинна шатуна.

Учитывая, что длина шатуна l_ш> 3,5r(l_ш=3rдля V – образных двигателей), получим в зависимости от принятой длины шатуна:

Из центра О₁проводятся лучи до пересечения с полуокружностью. Углы наклона jк горизонтальной оси соответствуют заданным значениям углов открытия и закрытия клапанов. Естественно, что в правой части полуокружности откладываются углы открытия выпускного и закрытия впускного клапанов (соответственно j₂и j₃по заданию), так как эти процесс происходят в зоне НМТ. В левой части откладываются углы открытия впускного j1 и закрытия выпускного j₄, так как эти процессы происходят в зоне ВМТ. В этой же зоне откладывается угол опережения зажигания (впрыска дизеля), который можно принять равным y=10…20°. Затем находят на проекции полученных на полуокружности точек на соответствующие участки индикаторной диаграммы. Точки пересечения обозначаются цифрой, соответствующей индексу угла j₁. Например углу j₃будет соответствовать точка 3 на политропе сжатия.