- •Введение
- •1.Анализ двигателя-прототипа
- •1.1 Анализ параметров и показателей двигателя прототипа
- •1.2 Описание особенностей конструкции дизеля-прототипа
- •1.3 Задачи проекта
- •2. Расчет рабочего цикла двигателя
- •2.1 Выбор и обоснование основных данных расчета рабочего цикла двигателя
- •2.2 Расчет рабочего цикла двигателя
- •2.3 Расчет и построение индикаторной диаграммы
- •2.4 Исследование влияния коэффициента продувки и максимального давления цикла на параметры и показатели рабочего цикла двигателя при неизменном давлении наддува .
- •2.5 Выводы по разделу
- •3. Силовой анализ кривошипно-шатунного механизма двигателя
- •3.1 Цель силового анализа двигателя
- •3.2 Методика расчета
- •3.3 Исходные данные расчета
- •3.4 Результаты расчета сил в кшм двигателя
- •3.5 Расчет степени неравномерности вращения коленчатого вала двигателя
- •3.6 Выводы по разделу
- •4. Описание спроектированного двигателя
- •4.1 Основная техническая характеристика спроектированного двигателя
- •4.2 Параметры цикла спроектированного двигателя
- •4.3 Особенности конструкции спроектированного двигателя
- •4.4 Выводы по разделу
- •Заключение
- •Приложение а
- •Приложение б
- •Приложение в
4.2 Параметры цикла спроектированного двигателя
Параметры спроектированного двигателя и двигателя-прототипа 6ЧН 21/21 занесены в таблицу 4.2 для сравнения.
Таблица 4.2
Величина |
Обозначение |
Двигатель прототип |
Проектируемый двигатель |
Эффективная мощность, |
|
1290 |
970 |
Давление наддува, |
|
0,410 |
0,450 |
Максимальное давление цикла, |
|
16,5 |
16,5 |
Степень сжатия |
|
12,5 |
13 |
Степень повышения давления при сгорании |
|
1,5 |
1,271 |
Коэффициент избытка воздуха |
|
2 |
2,1 |
Коэффициент продувки |
|
1,050 |
1,050 |
Коэффициент остаточных газов |
|
0,050 |
0,050 |
Коэффициент использования теплоты в точке «z» |
|
0,915 |
0,945 |
Коэффициент использования теплоты |
|
0,940 |
0,940 |
Максимальная температура цикла, К |
|
1930 |
1909 |
Степень предварительного расширения |
|
1,549 |
1,569 |
Степень последующего расширения |
|
8,069 |
8,286 |
Среднее эффективное давление, МПа |
|
2,403 |
2,409 |
Эффективный КПД |
|
0,426 |
0,441 |
Изменения вышеперечисленных параметров не несет за собой серьезные изменения в конструкции двигателя, но при этом приближает показатели двигателя к показателям современных моделей.
Изменения в параметрах двигателя:
Давление наддува увеличено со значения 0,410 до 0,450 МПа. Увеличение значения давления наддува непосредственно влияет на мощность двигателя .
Коэффициент избытка воздуха увеличен со значения 2 до значения 2,1. Повышение этого параметра до некоторого уровня позволяет улучшить качество смесеобразования в двигателе, тем самым способствуя повышению его КПД.
Степень сжатия увеличена до значения 13, что обеспечивает повышение КПД двигателя, а также положительно влияет на его пусковые свойства. Однако повышение степени сжатия ведет за собой повышение механической напряженности двигателя.
Степень повышения давления была снижена по сравнению с двигателем-прототипом до значения 1,291. Это обусловлено стремлением перенести сгорание на линию расширения с целью снижения максимальной температуры в процессе горения. Это позволяет уменьшить эмиссию – одного из самых токсичных компонентов отработавших газов. Однако также перенос сгорания на линию расширения снижает среднюю температуру подвода теплоты в цикл, что снижает термический КПД цикла. Одновременное повышение степени сжатия как раз позволяет уменьшить снижение средней температуры, тем самым сдерживая падение термического КПД цикла.
Коэффициент использования теплоты в цикле был увеличен со значения 0,915 до 0,945. Это позволяет повысить эффективность цикла. Для достижения этого необходимо несколько повысить давление распыления топлива.