1.3. Процес стискання.

; Мпа.

; =1,3351,415

Приймаємо = 1,35;

.

1.4. Процес згоряння.

Ціллю розрахунку процесу згоряння є визначення температури і тиску в кінці видимого згоряння.

Для двигунів, працюючих за циклом з підводом тепла при V=const, рівняння згоряння має вигляд:

,

де - середня мольна теплоємність робочої суміші в кінці процесу стиску;

- середня мольна теплоємність продуктів згоряння.

. Рекомендовано прийняти .

= ;

= ,

де =,

.

=

=

[0.0492(39.1+0.034)+0.0221(22.49+0.0014)+0.0623(26.67+0.004)+

+0.01(23.72+0.0016)+0.348(21.95+0.0015)]=24.32+0.002.

^;

65763+10571=25,8+0,0021;

0,0021+25,8-76334=0;

=

.

Мпа.

Ступінь підвищення тиску:

.

1.5. Процес розширення.

Для двигунів, працюючих по циклах з підводом теплоти при сталому об’ємі:

; МПа, де;

Приймаємо

; .

1.6. Індикаторні параметри робочого циклу.

Для карбюраторних двигунів, що працюють за циклом підводу тепла при сталому об’ємі, теоретичний середній тиск:

; Мпа.

Середній індикаторний тиск відрізняється відна коефіцієнт повноти діаграми:

;

=0,94...0,97. Приймаємо = 0,96.

Мпа.

Індикаторна потужність:

,

де - робочий об’єм одного циліндра (дм),

- кількість циліндрів,

- частота обертання колінчатого вала,

- тактність двигуна.

кВт.

Індикаторний ККД:

; ,

де = 44 МДж/кг.

При відомому значення індикаторного ККД , індикаторна питома витрата рідкого палива:

; .

1.7. Ефективні показники двигуна.

При визначенні ефективних показників механічні утрати, що характеризуються наступними співвідношеннями:

Для карбюраторних двигунів з кількістю циліндрів до 6 і відношенням ходу поршня до діаметру циліндра:

,

де - середня швидкість поршня;= 9...15. Приймаємо=15 м/с

.

В розрахунках середній ефективний тиск визначається за середнім індикаторним тиском:

; .

Механічний ККД:

; .

Ефективна потужність може бути визначена за індикаторною потужністю через механічний ККД:

;

Ефективний ККД двигуна:

; .

Питома ефективна витрата рідкого палива:

; ;

1.8. Основні розміри циліндрів двигуна.

За ефективною потужністю, частотою обертання колінчастого вала та ефективним тиском визначається літраж (л) двигуна:

; (л).

Робочий об”єм одного циліндра, (л):

;

Примаємо відношення .

Діаметр циліндра:

; .

Хід поршня:

; ;

Літраж двигуна:

; (л).

Ефективна потужність:

; .

Ефективний крутящий момент:

; .

Годинна витрата палива (кг/год):

; .

Середня швидкість поршня:

; м/с.

Похибка:;%.

1.9. Побудова індикаторної діаграми.

Індикаторна діаграма двигуна внутрішнього згоряння будується з використанням даних розрахунку робочого процесу. На початку побудови на осі абсцис відкладається відрізок АВ, що відповідає робочому обсягу циліндра V_h, а по величині рівній ходу поршня в масштабі М_s, відрізок ОА (мм), що відповідає обсягу камери згоряння V_c:

, V_c= ОА = 0,01.

Побудова політропи стиску і розширення можна робити аналітичним методом. При цьому обчислюється ряд точок для проміжних обсягів, розташованих між V_c і V_а та між V_z і V_b по рівнянню політропи РV ⁿ = соnst;.

Для політропи стиску: ,

де Р_x і V_x – тиск і об'єм у шуканій точці процесу стиску.

Р_x1 =0,0988 (0,7/0,1)^1,35 = 1,37МПа

Р_x2 =0,0988 (0,7/0,2)^1,35= 0,54МПа

Р_x3 =0,0988 (0,7/0,3)^1,35= 0,31МПа

Р_x4 =0,0988 (0,7/0,4)^1,35 = 0,21 МПа

Р_x5 =0,0988 (0,7/0,5)^1,35= 0,16Мпа

Р_x6 =0,0988 (0,7/0,6)^1,35 = 0,12 МПа

Р_x7 =0,0988 (0,7/0,7)^1,35 = 0,01МПа

Р_x8 =0,0988 (0,7/0,8)^1,35 = 0,08МПа

Аналогічно для політропи розширення:

Р_x1 =0,47 (0,7/0,1)^1,25 = 5,35 МПа Р_x2 =0,47 (0,7/0,2)^1,25 = 2,25 МПа

Р_x3 =0,47 (0,7/0,3)^1,25 = 1,35 МПа Р_x4 =0,47 (0,7/0,4)^1,25 = 0,95 МПа

Р_x5 =0,47 (0,7/0,5)^1,25= 0,72МПа Р_x6 =0,47 (0,7/0,6)^1,25= 0,57МПа

Р_x7 =0,47 (0,7/0,7)^1,25=0,47МПа Р_x8 =0,47 (0,7/0,8)^1,25 = 0,40 МПа

Р_x9 =0,47 (0,7/0,9)^1,25 =0,34 МПа Р_x10 =0,47 (0,7/1,0)^1,25 =0,3 МПа

Р_x12 =0,47 (0,7/1,2) = 0,2 МПа Р_x15 =0,47 (0,7/1,5)^1,25 =0,18 МПа

Для карбюраторних двигунів відношення V_d/ V_x змінюється в інтервалі (1- ε ). При аналітичному методі побудови діаграми визначення ординат розрахункових точок політроп стиску і розширення зручно робити в табличній формі.

По індикаторній діаграмі для перевірки теплового розрахунку і правильності побудови діаграми визначаємо

,

де F - площа діаграми.

Нижче приведен приклад побудови діаграми згідно розрахунку вручну [1-3]. Рекомендуеться її побудова діаграми з використанням ЕОМ в любому з редакторів, наприклад Ехcеl, чи Mathcad, у випадку побудови діаграми вручну, рекомендовано використання міліметрового паперу.