3 Построение индикаторной диаграммы и определение основных показателей работы двигателя

3.1 Построение индикаторной диаграммы.

Для построение индикаторной диаграммы выбираем масштабы:

- для давления: 30 кПа/м;

- для объёма : 10 мм = V_c [стр.11 /4/].

Определяем промежуточные точки политроп сжатия и расширения по уравнениям:

- для сжатия, [мм]

(30)

-для расширения, [мм]

(31)

- для сжатия

для расширения

3.2 Определение индикаторных показателей

Среднее теоретическое индикаторное давление Р_i^` определяем графическим и аналитическим методами.

Графическое определение среднего теоретического индикаторного давления Р_i , [кПа]

(32)

где A- площадь индикаторной диаграммы, [мм²];

l =V_h =165 – длина диаграммы по оси, [мм];

=30 кПа/мм - масштаб давления.

А=6107

Для аналитического определения теоретического индикаторного среднее давление используем для дизеля формулу, [кПа]

(33)

Действительное среднее индикаторное давление определяем с учетом округления диаграммы и затрат на осуществления насосных ходов поршня, [кПа]

Р_i =· Р_ia^`-Р (34)

где Р=Р_r-Р_а, [кПа] (принимается Р=(5…25)), Р=12,32

=0,92…0,95- коэффициент округления.

Р_{i.граф.дейст} =0,95·1075,71-12,32=1040,55

Среднее индикаторное давление Р_i это такое условное постоянное давление в цилиндре двигателя, которое, действуя в течение одного хода поршня совершает такую же работу, что и переменное давление внутри цилиндра.

Определяем процент несовпадения величин среднего индикаторного давления вычисленных графическим и аналитическим методом:

(35)

Действительная погрешность Р_i = 3,38% не превысила допустимую Р_i = 3…5%.

Индикаторный коэффициент полезного действия определяем по формуле:

(36)

Находим индикаторный удельный расход топлива, [кг/кВт·ч]

(37)

3.3 Определение эффективных показателей работы двигателя

Среднее эффективное давление, [кПа]

Р_е=Р_i-Р_м (38)

где Р_м –механические потери мощности, [кПа].

Р_м=(0,9+(0,11…0,15)Сm)10²

где Сm – средняя скорость поршня, [м/с]

(39)

Предварительно определяем среднее эффективное давление, [кПа]

Р_е=1040,55-252,36=823,35

Определяем эффективных коэффициент полезного действия

_е=_i·_м , (40)

где _м -механический коэффициент полезного действия.

(41)

(42)

_е=0,54·0,765=0,41

Эффективный удельный расход топлива, [кг/кВт·ч]

(43)

3.4 Физический смысл величин Р_е, _е, g_e.

Среднее эффективное давление Р_е – это значение условного постоянного давления в цилиндре двигателя, при котором совершается работа равная эффективной работе цикла. Это мера удельной работы (в кПа ), характеризующая полезную работу, получаемую с единицы рабочего объёма цилиндра.

Эффективных коэффициент полезного действия _е показывает какая часть теплоты подведенная за цикл расходуется на совершение эффективной работы.

Эффективный удельный расход топлива g_e указывает на количество топлива израсходованного на получение единицы работы.