По данным таблицы строим графики внешней скоростной характеристики ДВС.
(см. Приложение 1).
1.2 Расчёт дизельного двигателя
В качестве базового принимаем четырёхтактный 8-цилиндровый дизельный двигатель с наддувом (плотность воздуха на всасывании Pо=1,73 кг/м3), в котором для стехиометрического сгорания 1 кг топлива требуется 14,45 кг воздуха (L0=14,45 кг/кг).
Таблица 3: Варианты расчёта.
Параметры
Варианты
1
2
3
4
5
резерв
Эффективная мощность двигателя Ne, кВт
290
295
300
305
310
315
Частота вращения коленчатого вала в режиме эффективной мощности nN, мин-1
2200
2250
2300
2350
2400
2450
Объём двигателя Vдв, л
14,0
14,2
14,5
14,8
15,0
Ход поршня S, мм
138
140
142
144
146
148
Коэффициент избытка воздуха LN на режиме эффективной мощности
1,56
1,57
1,58
1,59
1,60
1,61
Удельный эффективный расход топлива на режиме эффективной мощности qeN, г/кВтч
233
234
235
236
Для расчёта принимаем вариант – 4.
Расчёт.
1. Мощность в расчётных точках:
Nex=Ne·nx/nN·(0,87+1,13·nx/nN-(nx/nN)2); кВт
N500=305·500/2350·(0,87+1,13·500/2350-(500/2350)2)= 69,122 кВт
N1000=305·1000/2350·(0,87+1,13·1000/2350-(1000/2350)2)= 151,822 кВт
N1500=305·1500/2350·(0,87+1,13·1500/2350-(1500/2350)2)= 230,473 кВт
N2000=305·2000/2350·(0,87+1,13·2000/2350-(2000/2350)2)= 287,451 кВт
2. Эффективный крутящий момент:
Mex=9550· Nex/ nx; Нм
M500=9550· 69,122 / 500 =1320,227 Нм
M1000=9550· 151,822 / 1000= 1449,897 Нм
M1500=9550· 230,473 / 1500 =1467,347 Нм
M2000=9550· 287,451 / 2000= 1372,578 Нм
3. Средняя скорость поршня.
Vсрх=333·10-7·S· nx; м/с
V500=333·10-7·144· 500 =2,398 м/с
V1000=333·10-7·144· 1000 =4,795 м/с
V1500=333·10-7·144· 1500=7,193 м/с
V2000=333·10-7·144· 2000=9,59 м/с
4. Среднее эффективное давление цикла.
Pex=120· Nex / Vдв ·nx; МН/м2
P500=120·69,122 /14,8·500=1,121 МН/м2
P1000=120·151,822 /14,8·1000=1,231 МН/м2
P2000=120·230,473 /14,8·1500=1,246 МН/м2
P3000=120·287,451 /14,8·2000=1,165 МН/м2
5. Среднее давление механических потерь.
Pmx=0.09+0.0112· Vсрх; МН/м2
P500=0.09+0.0112· 2,398 =0,119 МН/м2
P1000=0.09+0.0112· 4,795 =0,148 МН/м2
P1500=0.09+0.0112· 7,193 =0,176 МН/м2
P2000=0.09+0.0112· 9,59 =0,205 МН/м2
6. Среднее индикаторное давление цикла.
Pix= Pex+ Pmx; МН/м2
P500= 1,121 + 0,119 =0,133 МН/м2
P1000= 1,231 + 0,148 =0,181 МН/м2
P1500= 1,246 + 0,176 =0,22 МН/м2
P2000= 1,165 + 0,205 =0,239 МН/м2
7. Индикаторный крутящий момент.
Mix=79.59· Vдв · Pix; Нм
M500=79.59·14,8· 0,133=156,818 Нм
M1000=79.59·14,8· 0,181=213,939 Нм
M1500=79.59·14,8· 0,22=258,735 Нм
M2000=79.59·14,8· 0,239=281,518 Нм
8. Удельный эффективный расход топлива.
qex=qeN·(1.2- nx/nN+0,8·(nx/nN)2); г/кВтч
q500=235·(1.2-500/2350+0,8·(500/2350)2)= 240,511 г/кВтч
q1000=235·(1.2-1000/2350+0,8·(1000/2350)2)= 216,143 г/кВтч
q1500=235·(1.2-1500/2350+0,8·(1500/2350)2)= 208,596 г/кВтч
q2000=235·(1.2-2000/2350+0,8·(2000/2350)2)= 218,17 г/кВтч
9. Часовой расход топлива.
GTx=0.001· qex· Nex; кг/ч
G500=0.001· 240,511 · 69,122 =16,625 кг/ч
G1000=0.001· 216,143 · 151,822 =32,8 кг/ч
G1500=0.001· 208,596 · 230,473 =48,076 кг/ч
G2000=0.001· 218,17 · 287,451 =62,713 кг/ч
10. Коэффициент избытка воздуха.
L500=0.7·LN=1.113
L1000 – 2000 =0.8·LN=1.272
11. Коэффициент наполнения цилиндров.
ƞVx=L0· Pex·Lx· qex/3600·P0;
ƞ500=14,45 · 1,121·1.113· 240,511/3600·1,21=0,696
ƞ1000=14,45 · 1,231·1.272· 216,143/3600·1,21=0,785
ƞ2000=14,45 · 1,246·1.272· 208,596/3600·1,21=0,767
ƞ3000=14,45 · 1,165·1.272· 218,17/3600·1,21=0,75
Таблица 4: Расчётные данные.
Частота вращения колен-чатого вала, мин-1
Параметры внешней скоростной характеристики
Nex, кВт
Mex, Нм
Реx,
МН/м2
Vсрx,
м/с
Рmx,
Mix, Нм
gex,г/кВтч
GТx, кг/ч
ƞVx
500
69,122
1320,227
1,121
2,398
0,119
156,818
240,511
16,625
0,696
1000
151,822
1449,897
1,231
4,795
0,148
213,939
216,143
32,8
0,785
1500
230,473
1467,347
1,246
7,193
0,176
258,735
208,596
48,076
0,767
2000
287,451
1372,578
1,165
9,59
0,205
281,518
218,17
62,713
0,75
Страницы: 1, 2