148321 (692291), страница 2
Текст из файла (страница 2)
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 | 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 | 234 | 235 | 235 | 236 |
Для расчёта принимаем вариант – 4.
Расчёт.
-
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
-
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
-
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
-
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
-
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
-
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, МН/м2 | 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 |