Файл: Записка По СУТС.doc

Указанные построения повторяем до получения требуемого числа точек политропы сжатия. Точки соединяем плавной кривой, образующей политропу сжатия индикаторной диаграммы.

Построение политропы расширения производим аналогично построению политропы сжатия.

Из точки z проводим горизонтальную линию до пересечения с вертикальной осью, из точки их пересечения под углом 45 к вертикали проводим прямую линию до пересечения с лучом ОN, а из этой точки проводим горизонтальную линию до пересечения с продолжением вертикальной линии, полученной при нахождении аналогичной точки политропы сжатия. В месте пересечения этих линий получаем точку, принадлежащую политропе расширения.

Подобным образом строим следующие точки политропы расширения, выбирая каждый раз за начальную точку последнюю, полученную при предыдущем построении. Затем все точки соединяем плавной кривой, образующей политропу расширения.

После построения политроп сжатия и расширения производим скругление индикаторной диаграммы с учетом предварения открытия выпускного клапана, опережения зажигания и скорости нарастания давления, а также наносят линии впуска и выпуска.

Для этой цели под горизонтальной осью проводим на пути поршня S, как на диаметре, полуокружность радиусом S/2. Из центра полуокружности О' в сторону нижней мертвой точки (н.м.т.) откладываем отрезок О'О₁ мм, длиной:

(2.59)

где r – радиус кривошипа, мм;

 отношение радиуса кривошипа к длине шатуна проектируемого двигателя, _=0,23…0,3 мм.

Из точки под углом (угол опережения открытия выпускного клапана), проводим луч . Полученную точку , соответствующую открытию выпускного клапана, сносим на политропу расширения (точка b').

Луч проводят под углом , соответствующем углу опережения зажигания ( = 20...30), а точку сносим на политропу сжатия, получая точку d'. Положение точки с'' (действительное давление в конце такта сжатия) определяем как , а положение точки z' (действительное максимальное давление цикла) определяется по . Точка b'' располагается между точками b и а. Затем проводим плавную линию d'c''z' изменения кривых сжатия и сгорания в связи с углом опережения зажигания и линию – в связи с предварением открытия выпускного клапана.

Далее проводим линии впуска и выпуска, соединяя их в точке r. В результате указанных построений получаем действительную индикаторную диаграмму.

Индикаторная диаграмма дизельного двигателя, полученная в результате построения, приведена на 1 листе графической части.

2.11 Построение круговой диаграммы фаз газораспределения

По результатам построения индикаторной диаграммы и с учетом характеристик прототипа строим круговую диаграмму фаз газораспределения проектируемого двигателя .

Впуск начинается в точке А с опережением = 15° и заканчивается в точке В с опозданием = 60°. От В до С идет сжатие и расширение, в С начинается выпуск с опережением = 60° и заканчивается в D с запаздыванием = 15°.

Таким образом, продолжительность впуска равна + 180° + = 255°, продолжительность выпуска + 180° + = 255º.

Одновременное открытое состояние впускного и выпускного клапанов называется перекрытием клапанов, и оно равно + = 60°.

Фазы газораспределения двигателей с наддувом зависят от давления наддува. При больших давлениях наддува применяют большее, чем в двигателях без наддува, перекрытие клапанов (+= 75°), что обеспечивает продувку камеры сгорания и тем самым снижение температуры днища поршня и головки выпускного клапана.

_{Рисунок
2 – График фаз газораспределения}

3 Расчет и построение внешней скоростной характеристики

Внешней скоростной характеристикой двигателя называется зависимость основных параметров двигателя (эффективная мощность , эффективный крутящий момент , часовой расход топлива , удельный эффективный расход топлива , коэффициент наполнения ) от частоты вращения коленчатого вала двигателя при полностью открытой дроссельной заслонке.

По внешней скоростной характеристике определяются максимальные мощностные параметры двигателя и минимальные удельные параметры. Также по внешней скоростной характеристике определяется коэффициент приспособляемости двигателя, равный отношению максимального эффективного момента к моменту при максимальной мощности .

(3.1)

Скоростную характеристику реального двигателя строят по результатам стендовых испытаний. Для вновь проектируемого двигателя при построении внешней скоростной характеристики угловая скорость

вращения коленчатого вала принимается от (0,2.. .1,2) с учетом того, что — номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя.

Основные параметры двигателя в зависимости от угловой скорости

вращения коленчатого вала определяются по эмпирическим формулам.

Текущее значение эффективной мощности , кВт, равно:

(3.2)

где а, в, с - коэффициенты корректирования.

Для бензиновых двигателей: а = в = с = 1.

Текущее значение эффективного крутящего момента , кНм, равно:

(3.3)

Текущее значение часового расхода топлива , кг/ч, равно:

(3.4)

Текущее значение удельного эффективного расхода топлива:

(3.5)

Полученные результаты расчета занесем в таблицу 3.

Таблица 3 – Результаты расчёта основных параметров двигателя

,	, кВт	, кН·м		, г/кВт·ч	, кг/ч
83,72	18,7	0,223		638,72	11,94
167,44	41,23	0,246		543,91	22,43
251,16	63,23	0,252		489,02	30,9
334,88	80,47	0,24		474,05	38,1
418,6	88,7	0,212	499,0		44,2