1.8.Определение механических (внутренних) потерь и эффективных показателей двигателя

1. Выбор исходных параметров.

Предварительному выбору подлежат значения коэффициентов a и b эмпирической формулы для определения среднего давления механических потерь р_м.п. и значение средней скорости поршня с_п ( табл.П19.8).

Таблица П19.8

Параметры	Размерность	Диапазон допустимых значений	Выбранное числовое значение
Средняя скорость поршня сп	м/с	10…15	15*
a	МПа	-0,070	-
b	МПа.с/м	0,025	-

* Выбор данного значения обусловлен высоким скоростным режимом двигателя.

2. Определение среднего давления механических потерь.

Среднее давление механических потерь p_м.п. условно считается линейной функцией средней скорости поршня с_п в диапазоне частоты вращения, близкому к номинальному. Тогда, приняв с_п = 15, получим

3. Определение среднего эффективного давления и механического КПД.

Среднее эффективное давление p_e определяется по среднему индикаторному давлению p_i и среднему давлению потерь р_м._п.:

Характерные для ДсИЗ без наддува значения pe=0,75…1,05 МПа.

Механический КПД найдем по формуле

.

Характерные для ДсИЗ без наддува значения .

4. Определение эффективного КПД и удельного эффективного расхода топлива.

Эффективный КПД определяется по значениям индикаторного КПД и механического КПД :

Удельный эффективный расход топлива

.

Характерные для ДсИЗ без наддува значения находится в следующих пределах:

Часовой расход топлива

_{ном .}

1.9. Определение размеров цилиндра

Размеры цилиндра определяются исходя из заданной эффективной мощности N_e, заданного скоростного режима n_ном и рассчитанного значения среднего эффективного давления р_е.

1. Выбор исходных параметров.

Предварительному выбору подлежит коэффициент короткоходности двигателя K=S/D (табл.П19.9).

Таблица П19.9

Параметр	Размерность	Диапазон допустимых значений	Выбранное числовое значение
Коэффициент короткоходности двигателя K=S/D	-	0,80…1,05	0,84*

* Выбор данного значения обусловлен высокой частотой вращения двигателя в целях некоторого ограничения средней скорости поршня.

2. Определение рабочего объема двигателя.

Используем известное выражение для определения эффективной мощности, кВт:

где р_е – Мпа, iV_h – л;n- мин^-1; N_e – кВт; коэффициент тактности (для четырехтактных двигателей ).

Откуда

.

Рабочий объём одного цилиндра

3. Определение размеров цилиндра.

Диаметр цилиндр

Полученный диаметр округляется до ближайшего целого значения D = 96 мм.

Ход поршня

Полученный ход поршня округляется до ближайшего целого четного значения S=80 мм.

4. Определение средней скорости поршня.

Действительное значение средней скорости поршня c_n определяется по значению хода поршня S (выраженному в метрах) и заданному скоростному режиму:

Расхождение полученной скорости поршня ранее принятым значением не превышает 10%, следовательно, пересчета механических потерь не требуется.

5. Уточнение рабочего объема двигателя и его мощности выполняется после определения размеров цилиндра и округления хода поршня S и диаметра D до стандартных значений:

6. Определение эффективного крутящего момента и литровой мощности двигателя.

Эффективный крутящий момент определяется по значениям уточненной номинальной эффективной мощности N_{е ном} и номинальная частоты вращения n_ном:

.

Литровая мощность двигателя

Характерные для ДсИЗ без наддува значения лежат в пределах N_л = 35…55 кВт/л.