2. Методика выполнения

Круговым процессом или циклом называют совокупность термодинамических процессов, в результате осуществления которых рабочее тело возвращается в исходное состояние.

Основные зависимости термодинамических процессов приведены в приложении П 7.

Правильность выполнения расчетов проверяется:

Для табл. 3.1. – по уравнению состояния газа (1.З.);

Для табл. 3.2. – по первому закону термодинамики

q =l+U ;  q= l ; IX =0 ; l = 0; s =0; i =0.

Последовательность выполнения задания А)

Цикл с комбинированным подводом тепла (цикл Тринклера) состоит из: 2-х адиабат, 2-х изохор и одной изобары. Параметрами цикла являются:

- степень сжатия  =V_a / V_c;

- степень повышения давления = Р_у / Р_с;

- степень предварительного расширения = V_z / V_y;

- степень последующего расширения =  / .

Расчет параметров (заполнение табл. 3.1.) производится по формулам:

R по (1.5); V_a – (1.3); P_c = P_a*  ^k; T_c = T_a* ^k-1; = V_a / V_c =V_y

Р_у=Р_с; Т_y= *Т_c; Р_z = Р_y; V_z= V_y; T_z =Т_y* P_b=P_z/^k_ T_b=T_z /^k-1 ;

V_b=V_a; C_v и C_p – (6).

Расчет параметров процессов ( заполнение табл. 3.2.) производится по формулам: U и i (прил. П 7); l_а-с = - U_{a-c L}; q_c-y= U_b-a – q_y-z;

(прил. 7. A) l_y-z (прил. 7. A) Ј_z-b= -U_z__b; q_b-a = U_в-а; s _c-y

(прил. 7. Б); s _y-z (прил. 7. A ); s _в-а ( прил. 7. Б).

3. Контрольные вопросы

3.1. Характерные особенности адиабатного процесса?

3.2. Цикл Карно, его особенности и КПД?

3.3. Что понимается под терминами «теплота», «энтропия», «энтальпия»?

3.4. Какие двигатели работают по циклу с подводом теплоты при V=const, при Р= const и при смешанном подводе теплоты?

3.5. Может ли КПД теплового двигателя быть равен 1? Если нет, то почему?

IV. Диаграммы газораспределения двс

1. Задания

1.1. Построить круговые диаграммы для 4-хтактного дизеля при заданных значениях углов открытия и закрытия клапанов и для 2-хтактного дизеля при заданных значениях углов открытия и закрытия продувочных и выпускных окон.

Исходные данные выбираются из табл. П. 4.1. прил. 4.

1.2. Определить, к какому классу ДВС относятся выбранные судовые дизели:

а) по частоте вращения коленчатого вала;

б) по средней скорости поршня.

Исходные данные: марки дизелей, их мощность и частота вращения коленчатого вала выбираются из табл. П. 4.2. прил. 4.

2. Методика выполнения

К выполнению задания 1.1.

Периоды открытия и закрытия органов газораспределения (клапанов или окон) в углах поворота коленчатого вала называются фазами газораспределения, а диаграмма, на которой они изображаются, круговой диаграммой газораспределения. Угол отклонения кривошипа на диаграмме отсчитывается от ближайшей «мертвой» точки (МТ).

Лабораторная работа проводится на дизеле 1Ч10,5/13.

При выполнении задания необходимо:

- выявить впускные и выпускные клапаны на дизеле (по патрубкам, соединяющим клапаны с соответствующим коллектором ).

- определить направление вращения коленчатого вала, вращая его и наблюдая за открытием и закрытием клапанов. При правильном вращении обеспечивается последовательность работы цикла: впуск, сжатие, расширение, выпуск. Моменты открытия и закрытия клапанов фиксируются соответственно по исчезновению или появлению зазора между коромыслом и штангой клапана;

- определить на маховике верхнюю (ВМТ) и нижнюю (НМТ) мертвые точки и значения углов открытия и закрытия клапанов до МТ или после МТ по формуле:  =360* L / (*D_м), где D_м -диаметр маховика, м; L - длина дуги от момента открытия или закрытия клапана до или после МТ, м.

Кроме круговой диаграммы газораспределения лабораторного дизеля необходимо построить круговые диаграммы газораспределения для 2-хтактного и 4 -хтактного дизелей согласно заданию 1.1.

К выполнению задания 1.2.

Средняя скорость поршня определяется по формуле: C_m=S*n_e/30,

10

где S - ход поршня, м;

n_е - номинальная частота вращения коленчатого вала, мин^-1.

3. Контрольные вопросы

1. Назовите состав и назначение основных конструктивных узлов и систем двигателя?

2. Типы турбокомпрессоров, применяемых в ДВС?

3. Основные способы регулирования цикловой подачи топлива в ТНВД?

4. Основное отличие работы 4-хтактного от 2-хтактного дизелей ?

5. Влияние степени сжатия  на эффективность работы дизеля ?

V. ПОКАЗАТЕЛИ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ

1. Задание

Произвести расчет показателей двух заданных дизелей и оценить их совершенство по экономичности, массо-габаритным показателям, надежности и степени форсирования. Расчеты выполнить в табличной форме (структуру таблицы разработать самостоятельно) и по каждой группе показателей сделать выводы.

Исходные данные: марки дизелей и их показатели выбираются из табл. 5.1. прил. 5.

2. Методика выполнения

Совершенство дизелей оценить по:

Экономичности:

- удельному эффективному расходу топлива b , кг/кВт*ч;

- эффективному КПД _е =3600*Р_е/Q_{н. мот. т}*В ; принимая Q_{H диз т} = 42500 кДж/кг; Q_{н мот т} =41800 кДж /кг;

- удельному расходу моторного масла b_ем, кг/кВт*ч ;

Массо-габаритным показателям:

- удельной массе дизеля m_д =1000*М_д / Р_ен , кг/кВт ; где М_д - масса дизеля, т.; Р_ен - номинальная эффективная мощность дизеля, кВт;

- объемная мощностная насыщенность  =Р_ен / L*B*H , кВт / м³ где L*B*H - длина, ширина, высота ДВС, м ;

Надежности:

- ресурсу до капитального ремонта R тыс. ч.;

Степени форсирования :

- номинальной частоте вращения коленчатого вала n_е мин^-1;

- средней скорости поршня C_m=S*n_e/30, м/с ;

- среднему эффективному давлению Р_еm = 60* Р_eн *  _т / V_h * n_е кПа

где _т - показатель тактности (_т = 2 для 4-хтактных ДВС; _т = 1 для 2-хтактных ДВС).

- показателю форсировки П _ф = Р_еm* С_m / _т , кВт / м².