10. Основні розміри і параметри циліндра і двигуна

На основі заданих: ефективної потужності, номінальної частоти обертання колінчастого вала, розрахунку середнього ефективного тиску, тактності двигуна і числа циліндрів визначають робочий об’єм циліндрів двигуна за формулою:

л. (3.82)

Робочий об’єм одного циліндра:

л. (3.83)

Прийнявши попередньо згідно з таблицею 3 відношення к= S/D,

в изначають, округлюючи до цілого, діаметр циліндра і хід поршня за формулами:

мм (3.84)

S = D·k, мм. (3.85)

Остаточно уточнюють основні розміри і параметри двигуна за формулами:

–робочий об’єм циліндрів двигуна:

л; (3.86)

–діаметр циліндра за формулою (3.84);

–хід поршня за формулою (3.85);

–площу дна поршня:

мм²; (3.87)

–середню швидкість поршня:

V_п.с.= S·n_е / 30·10³ м/с. (3.88)

Якщо похибка між прийнятою і розрахунковою середньою швидкістю руху поршня V_п.с. перевищує 5%, проводиться перерахунок ефективних параметрів і показників двигуна.

Визначають ефективну потужність двигуна:

кВт. (3.89)

Потужність двигуна, віднесена до 1л об’єму циліндрів, визначається за формулою:

кВт / л. (3.90)

Для автотракторних двигунів літрова потужність знаходиться у межах 20…50 кВт/л.

10. Тепловий баланс двигуна

Тепло, що вводиться до циліндрів двигуна, розподіляється за наступними складовими:

, Дж/с, (3.91)

де загальна кількість теплоти, що вводиться в двигун з паливом,

, Дж/с; (3.92)

теплота, еквівалентна ефективній роботі за 1 с,

Q_e=1000·N_e,Дж/с; (3.93)

теплота, що передається охолоджуючому середовищу

, Дж/с; (3.94)

де с - коефіцієнт пропорційності, для чотиритактних двигунів с = 0,45…0, 53 (переважно приймають с = 0,5); i – число циліндрів; D – діаметр циліндра, m – показник степені, для чотиритактних двигунів m = 0,6…0,7;

n_е – число обертів колінчастого вала двигуна, хв^-1;

теплота, винесена з відпрацьованими газами,

,Дж/с; (3.95)

де t_г =Т_г – 273, ⁰С;

, – відповідно теплоємності відпрацьованих газів і свіжого заряду, кДж / (кмоль·град);

, Дж / с; (3.96)

де – теплота, втрачена внаслідок хімічної неповноти згоряння палива;

невраховані втрати теплоти:

, Дж/с, (3.97)

Складові теплового балансу зводять в таблицю (зразок – таблиця 3.5).

Таблиця 3.5 – Складові теплового балансу двигуна

Складові теплового балансу двигуна	Q, Дж / с	q, %
Теплота, еквівалентна ефективній роботі
Теплота, що передається охолоджуючому середовищу
Теплота, винесена з відпрацьованими газами
Теплота, втрачена із-за неповноти згоряння палива
Невраховані втрати теплоти
Загальна кількість тепла, введена в двигун з паливом