Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Расчет внешней скоростной характеристики.






 

 

1.3.1. Для анализа работы автомобильных и тракторных двигателей используются различные характеристики: скоростные, нагрузочные, регуляторные, регулированные и специальные. Обычно все характеристики получают экспериментальным путем при испытаниях двигателей. Скоростная характеристика показывает изменение мощности, крутящего момента, расходов топлива и других параметров от частоты вращения коленчатого вала. Скоростная характеристика, полученная при положении рейки топливного насоса, соответствующем номинальной мощности, называется внешней. Внешняя скоростная характеристика позволяет провести анализ и дать оценку мощностных, экономических, динамических и эксплутационных показателей при работе двигателя с полной нагрузкой.

 

 

1.3.2. На основании теплового расчета, проведенного для режима номинальной мощности, получены следующие параметры, необходимые для расчета и построения внешей скоростной характеристики:

Nc=138, 4 (кВт); частота вращения к.в. при максимальной мощности nN=1200 об/мин; тактность двигателя τ =4; литраж Vn=13, 53 л; ход поршня S=205 мм; теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива L0=14, 452 кг.воз/кг.топл; плотность заряда на впуске ƍ к=1, 69 (кг/м3); коэффициент избытка воздуха α N=1, 7; удельный эффективный расход топлива geN=221 г/(кВт 4).

Расчетные точки скоростной характеристики. Принимаем Mmin=500 об/мин; Mmax=675; далее через каждые 175 об/мин и nnN=1200 об/мин.

Nex=(Nenx/nN) [0, 87+1, 13 nN – (nx/nN)2],

 

где Ne – мощность двигателя.

Nx – частота вращения к.в. в расчетной точке.

nN – номинальная частота вращения к.в.

Nex1=(125∙ 500/1200)[0, 87+1, 13∙ 500/1200∙ (500/1200)2=60, 9 (кВт)

Nex2=(125∙ 675/1200)[0, 87+1, 13∙ 675/1200∙ (675/1200)2]=83, 66 (кВт)

Nex3=(125∙ 850/1200)[0, 87+1, 13∙ 850/1200∙ (850/1200)2]=103, 6 (кВт)

Nex4=(125∙ 1025/1200)[0, 87+1, 13∙ 850/1025)1200∙ (1025/1200)2]=117, 48 (кВт)

Nex5=(125∙ 1200/1200)[0, 87+1, 13∙ 1∙ 1]=125 (кВт).

 

Эффективный крутящийся момент.

Mex=Nex∙ 3104/(π ∙ nx),

где Nex – мошность в расчетных точках

nx – частота вращения к.в. в расчетных точках

Mex1=Nex∙ 3∙ 104/(π ∙ nx1)=60, 9∙ 3∙ 104/(3, 14∙ 500)=1163, 7 (Нм).

Mex2=83, 66∙ 3∙ 104/(3, 14∙ 675)=1184, 15 (Нм)

Mex3=103, 6∙ 3∙ 104/(3, 14∙ 850)=1164, 48 (Нм)

Mex4=117, 48∙ 3∙ 104/(3, 14∙ 1025)=1094 (Нм)

Mex5=125∙ 3∙ 104/(3, 14∙ 1200)=995, 2 (Нм)

 

Среднее эффективное давление.

Pex=Nex∙ 30τ /Vn∙ nx;

где τ – тактность двигателя

Vл – литраж двигателя

nx – частота вращения к.в. в расчетных точках

Pex1=60, 9∙ 30∙ 4/13, 53∙ 500=1, 08 (МПа)

Pex2=83, 66∙ 30∙ 4/13, 53∙ 675=1, 099 (МПа)

Pex3=103, 6∙ 30∙ 4/13, 53∙ 850=1, 08 (МПа)

Pex4=117, 48∙ 30∙ 4/13, 53∙ 1025=10, 2 (МПа)

Pex5=125∙ 30∙ 4/13, 53∙ 1200=0, 92 (МПа)

 

Средняя скорость поршня.

Un.ср=Snx/3∙ 104,

где S – ход поршня

nx – частота вращения к.в. в расчетных точках

Un.ср1=205∙ 500/30000=3, 4 (м/с)

Un.с2=205∙ 675/30000=4, 59 (м/с)

Un.ср3=205∙ 850/30000=5, 78 (м/с)

Un.ср4=205∙ 1025/30000=6, 47 (м/с)

Un.ср5=205∙ 1200/30000=8, 16 (м/с)

 

Среднее давление мех.потерь.

Pmx=0, 089+0, 0118 Un.ср

Pmx1=0, 089+0, 0118∙ 3, 4=0, 13 (МПа)

Pmx2=0, 089+0, 0118∙ 4, 59=0, 014 (МПа)

Pmx3=0, 089+0, 0118∙ 5, 78=0, 16 (МПа)

Pmx4=0, 089+0, 0118∙ 6, 47=0, 17 (МПа)

Pmx5=0, 089+0, 0118∙ 8, 16=0, 19 (МПа)

 

Среднее индикаторное давление.

Pix=Pcx+ Pmx,

где Pсx – среднее эффективное давление

Pmx – среднее давление мех.потерь

Pix1=1, 08+0, 13=1, 21 (МПа)

Pix2=1, 099+0, 14=1, 239 (МПа)

Pix3=1, 08+0, 16=1, 24 (МПа)

Pix4=1, 02+0, 17=1, 19 (МПа)

Pix5=0, 92+0, 19=1, 11 (МПа)

 

Индикаторный крутящийся момент.

Mix= Pix∙ Vл∙ 103/ (π τ)

 

 

где Pix – среднее индикаторное давление

Vл – литраж двигателя

τ – тактность двигателя

Mix1=1, 21∙ 13, 53∙ 104/(3, 14∙ 4)=1303, 4 (Н.м)

Mix2=1, 239∙ 13, 53∙ 104/(3, 14∙ 4)=1334, 65 (Н.м)

Mix3=1, 24∙ 13, 53∙ 104/(3, 14∙ 4)=1335, 73 (Н.м)

Mix4=1, 19∙ 13.53∙ 104/(3, 14∙ 4)=1281, 87 (Н.м)

Mix5=1, 11∙ 13, 53∙ 104/(3, 14∙ 4)=1195, 69 (Н.м)

 

Удельный эффективный расход топлива.

qex= qeN[1, 55-1, 55 nx/nm+(nx/nN)2

где qe – номинальный удельный расход топлива

qex1=221[1, 55-1, 55∙ 500/1200+(500/1200)2]=238, 19 г/(кВт.ч)

qex2=221[1, 55-1, 55∙ 675/1200+(675/1200)2]=219, 79 г/(кВт.ч)

qex3=221[1, 55-1, 55∙ 850/1200+(850/1200)2]=210, 79 г/(кВт.ч)

qex4=221[1, 55-1, 55∙ 1025/1200+(1200/1200)2]=221 г/(кВт.ч)

qex5=221[1, 55-1, 55·1200/1200+(1200/1200)2]=221 г/(кВт.ч)

 

Часовой расход топлива.

GT1=10-3·gex1·Nex1=10-3·238, 19·60, 9=14, 5 (кг/ч)

GT2=10-3·gex2·Nex2=10-3·219, 79·83, 66=18, 4 (кг/ч)

GT3=10-3·gex3·Nex3=10-3·210, 79·103, 6=21, 8 (кг/ч)

GT4=10-3·gex4·Nex4=10-3·211, 19·117, 48=24, 81 (кг/ч)

GT5=10-3·gex5·Nex5=10-3·221·125=27, 63 (кг/ч).

 

Коэффициент избытка воздуха.

Α nmin=0, 74·α N=0, 74·1, 7=1, 25.

Коэффициент наполнения.

η vx1=Pex·L0·α x·gex1/(3600·gk)=14, 452·Pex·α x·gex/(3600·1, 69)=0, 00238·Pex·α ·gex=1, 08·

·1, 25·238, 19=0, 77.

 

 

η vx2=0, 00238·1, 099·1, 39·219, 79=0, 79

η vx3=0, 00238·1, 08·1, 5·210, 79=0, 81

η vx4=0, 00238·1, 02·1, 6·211, 19=0, 82

η vx5=0, 00238·0, 92·1, 7·221=0, 83

 

Данные расчетов занесем в таблицу 2.

Таблица 2 – Параметры внешней скоростной характеристики.

Частот вращ к.в ос/мин Nex кВт Mex Hм Pex МПа Un.ср.x м/с Pmx МПа Pix МПа Mix Нм gex г.кВт/ч GT г.кВт/ч α ч η vx
  60, 9 1163, 7 1, 08 3, 4 0, 13 1, 21 1303, 4 238, 19 14, 5 1, 25 0, 77
  83, 66 1163, 7 1, 099 4, 59 0, 14 1, 239 1334, 65 219, 79 18, 4 1, 39 0, 79
  103, 6 1184, 15 1, 08 5, 78 0, 16 1, 24 1335, 73 210, 79 21, 8 1, 85 0, 81
  117, 48 1164, 48 1, 02 6, 47 0, 17 1, 19 1281, 87 211, 19 24, 81 1, 6 0, 82
      0, 92 8, 16 0, 19 1, 11 1195, 69   27, 63 1, 7 0, 83

 

По данным расчета строим диаграмму внешней скоростной характеристики (см. стр. 90)

 

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.