Министерство образования и науки Украины
Севастопольский национальный технический университет
Расчет процессов газообмена
в двухтактных СДВС
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению контрольной работы
по дисциплине
«Судовые двигатели внутреннего сгорания
и их эксплуатация»
для студентов специальности 7.100302
«Эксплуатация судовых энергетических установок»
дневной и заочной форм обучения
Севастополь
2009
УДК 621.431.74.052:621.436
Расчет процессов газообмена в двухтактных СДВС. Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Судовые двигатели внутреннего сгорания и их эксплуатация» для студентов специальности 7.100302 «Эксплуатация судовых энергетических установок» дневной и заочной форм обучения/ Сост. Г.В. Гоголев. –Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2009. – 20 с.
Цель методических указаний: оказать помощь студентам при расчете процессов газообмена в судовых ДВС и построении диаграмм «время-сечение».
Методические указания утверждены на заседании кафедры ЭМСС, протокол № 7 от 26.03. 2008 г.
Рецензент: А.И. Мальчиков, канд. техн. наук, доцент кафедры ЭМСС.
Допущено учебно-методическим центром СевНТУ в качестве методических указаний.
Содержание
-
Введение …………………………………………………..
3
Исходные данные для расчета располагаемого время-сечения ………………………………………..
3
Выбор масштабов диаграмм ………………………..
4
Построение диаграммы располагаемого время-сечения ……………………………………………….
5
Определение располагаемого время-сечения фаз газообмена ……………………………………………
12
Расчет теоретически необходимого время-сечения свободного выпуска …………………………………
13
Расчет теоретически необходимого время-сечения принудительного выпуска …………………………..
17
Расчет теоретически необходимого время-сечения продувки ……………………………………………
18
Библиографический список ……………………………...
19
Введение
Расчет сводится к сравнению располагаемого время-сечения системы с теоретически необходимым.
Для этого, пользуясь чертежом цилиндра, следует определить графо-аналитическим путем располагаемое время-сечение свободного выпуска, принужденного выпуска и продувки. Затем аналитически следует подсчитать теоретически необходимое время-сечение этих же фаз и сравнить полученные значения с располагаемыми. Желательно чтобы располагаемые значения время-сечения были больше теоретически необходимых из-за возможного закоксовывания окон. Если располагаемое время-сечение меньше теоретически необходимого, то следует в цилиндре двигателя изменить величины проходных сечений органов газообмена так, чтобы добиться необходимого приращения время-сечения.
Диаграмма «время-сечение» делится на ряд фаз (рисунок 3.1). Предварение выпуска – период от момента открытия выпускных органов (выпускные окна или клапаны) до момента открытия продувочных окон.
Свободный выпуск – период от момента открытия выпускных органов до момента начала продувки.
Принужденный выпуск – период от момента поступления воздуха продувочных окон до момента закрытия выпускного клапана.
Кроме того, в зависимости от конструкции и расположения окон могут быть фазы «потери заряда», «дозарядки».
1. Исходные данные для расчета располагаемого время-сечения
Для построения диаграммы располагаемого время-сечения необходимо знать геометрические размеры проверяемых органов газораспределения.
В 2-тактных судовых двигателях размеры органов газообмена определяются исходя из следующих рекомендаций:
высота продувочных окон hпр=(0,08…0,14)S;
высота выпускных окон hвып=(0,16…0,25)S;
суммарная ширина продувочных окон
при контурной схеме впр=(0,2…0,4) )D;
суммарная ширина продувочных окон
при прямоточной схеме впр=(0,55…0,78) )D;
ширина продувочных окон впр=(0,20…0,40)D;
ширина выпускных окон ввып=(0,20…0,35)D;
диаметр клапан dкл=(0,4…0,54) D;
ход клапана hкл=(0,22…0,27) Dкл.
2. Выбор масштабов диаграмм
Для определения располагаемого время-сечения фаз газообмена необходимы масштабы диаграмм.
2.1. Масштаб времени по оси абсцисс
Путь, пройденный мотылем за одну минуту в градусах поворота коленвала составит 360°·n.
Путь, пройденный
за одну секунду соответственно
.
Следовательно,
1°п.к.в.
соответствует величине
с.
Отрезок l[см] на диаграмме соответствует углу открытия продувочных (или выпускных) окон [град.п.к.в.]. Тогда масштаб углов поворота составит
.
Масштаб времени, учитывая, что 1°п.к.в. соответствует с, составит
.
2.2. Масштаб площадей открытия окон (клапанов)
по оси ординат
Для продувочных окон масштаб составит:
где к
– масштаб линейных размеров цилиндра
;
-
суммарная ширина продувочных окон [см];
пр – угол наклона продувочных окон к вертикальной оси цилиндра.
Для выпускных окон масштаб составит:
.
Для выпускного клапана масштаб принимают такой же, как для продувочных окон
.