3. Расчет параметров расширения.

   1. Для бензиновых двигателей определяем p_b и T_b по формулам (31) и (32):

p_b = p_zp/(ε^n₂); (31)

T_b = T_z/(ε^(n₂-1)); (32)

Средний показатель политропы расширения n₂ принимаем по значению показателя адиабаты K₂ с учетом поправки определяем по формуле (33):

n₂ = K₂ - ∆n₂; (33)

где К₂ – показатель адиабаты расширения, (К₂ = 1,33 + 0,00076*ε -

-0,000014*T_z - 0,0462*α ;

∆n₂ = σ*n*10^-5;

Для ε= 8,5; α=0,9; Т_z = 2263 K

K₂ = (1,33+0,00076*8,5-0,000014*2263-0,0462*0,9) = 1,263.

Принимаем σ=0,15. Тогда

n₂ = 1,263 – 0,15*5600*10^-5 = 1,255.

Подставим n₂ в формулы (31) и (32), получаем:

p_b = 5,1574/(8,5^1,255) = 0,35 МПа;

T_b = 2263/(8,5^0,255) = 1311 K.

2. Проверим правильность принятия p_r и T_r при расчете γ_r.

Для p_r = 0,116 МПа; T_r = 900 K, определим T_rp по формуле (34):

T_rp = T_b*; (34)

T_rp = 1311*= 918 K.

= = 0,02 < 0,1. Следовательно,T_r и p_r приняты правильно.

4. Определение индикаторных показателей цикла.

   1. Расчетное среднее индикаторное давление определим по формуле (35):

p_ip = * [* (1-) -*(1-)]; (35)

p_ip = *[* (1-) –* (1-)] = 1,0505МПа.

2. Действительное среднее индикаторное давление определяем по формуле (36):

p_i = ф_п * p_ip; (36)

где ф_п – коэффициент полноты диаграммы (ф_п = 0,96);

p_i = 0,96 * 1,0505 = 1,0085 МПа.

3. Индикаторный КПД при p_k = p₀ и T_k = T₀ находим по

формуле (37):

η_i = ; (37)

η_i = = 0,3390

4. Удельный индикаторный расход топлива определим по

формуле (38):

g_i = ; (38)

где Н_u (МДж/кг)

g_i = = 241,4 г /(кВm*ч).

5. Расчет эффективных показателей

   1. Принимаем среднюю скорость поршня W_сп = 16,2 м/с.

Тогда условное среднее давление механических потерь определим по формуле (39):

p_m = A+ B*W_сп; (39)

p_m = 0,04 + 0,0135*16,2 = 0,2587 МПа.

2. Механический КПД оценивает механические потери в двигателе. Определим механический КПД по формуле (40):

η_m = 1- ; (40)

η_m = 1- = 0,74.

3. Среднее эффективное давление находим по формуле (41):

p_e = p_i – p_m; (41)

p_e = 1,0085 – 0,2587 = 0,7498 МПа.

4. Эффективный КПД определим по формуле (42):

η_e = η_i * η_m; (42)

η_e = 0,3390 * 0,74 = 0,2509.

5. Удельный расход топлива находим по формуле (43):

g_e = ; (43)

g_e = = 326,1 г /(кВm*ч).

6. Определение размеров цилиндра и показатели двигателя.

   1. Рабочий объем цилиндра находим по формуле (44):

V_h = ; (44)

V_h = = 0,4630 дм³.

2. Диаметр цилиндра определим по формуле (45):

D = ; (45)

Принимаем = 1,05. Тогда

D = = 0,82 дм.

3. Ход поршня находим по формуле (46):

S = D* ; (46)

S = 0,82 * 1,05 = 0,86 дм.

Предварительно принимаем D = 82 мм и S = 86 мм.

4. Определим среднюю скорость поршня по формуле (47):

W_сп = S*n/30; (47)

W_сп = 0,086*5600/30 = 16,05 м/с.

* 100% = 0,93 % < 3 %.

Отклонения скорости поршня в допустимых пределах. Окончательно принимаем S = 86 мм и D = 82 мм.

5. Рабочий объем цилиндра определим по формуле (48):

V_h = * S; (48)

V_h = * 0,86 = 0,454 дм³.

6. Литраж двигателя находим по формуле (49):

iV_h = 4*V_h; (49)

iV_h = 4*0,454 = 1,820 л.

7. Номинальную мощность определим по формуле (50):

N_{e max} = ; (50)

N_{e max} = = 64,0 кВm.

8. Литровую мощность находим по формуле (51):

N_ел = N_{e max} / iV_h; (51)

N_ел = 64,0 / 1,820 = 35,2 кВm/дм³.

9. Часовой расход топлива определим по формуле (52):

G_т = N_{e max} / g_e; (52)

G_т = 64,0 * 326,1 / 1000 = 20,87 кг/ч.

10. Эффективный крутящий момент находим по формуле (53):

M_eN = ; (53)

M_eN = = 109,14Н*м.