Среднее эффективное давление

, МПа,

где h_m - механический КПД двигателя, который равен:

для дизелей без наддува h_m =0,75...0,80;

для дизелей с наддувом h_m =0,80...0,90;

для карбюраторных двигателей h_m =0,80...0,86.

Определяем рабочий объем цилиндров (литраж) проектируемого двигателя в литрах

, л, (2.23)

где N_ен - эффективная мощность двигателя на номинальном режиме (N_ен = N_н);

t - коэффициент тактности (для четырехтактных двигателей t =4).

Рабочий объем одного цилиндра V_h = V_л / i.

Диаметр цилиндра

, мм.

Диаметр цилиндра дизеля в мм округляется на 0 или 5, например, D =101 мм округляется до 100 мм, D =103 мм - до 105 мм. Диаметр цилиндра карбюраторного двигателя округляется до ближайшего четного числа.

По заданному соотношению S / D определяем ход поршня S (округляется аналогично) и радиус кривошипа R, мм (R =0,5 S).

Определяем индикаторный КПД двигателя

. (2.24)

Для дизелей без наддува вместо r_k подставляется r ₀=1,21 кг/м³.

Эффективный КПД двигателя

. (2.25)

Индикаторный g_i и эффективный g_e удельные расходы топлива при работе двигателя на номинальном режиме определяются по формулам:

, г/кВт×ч; (2.26)

, г/кВт×ч. (2.27)

2.4. Анализ результатов теплового расчета

Для контроля правильности определения в тепловом расчете параметров газов, индикаторных и эффективных показателей цикла и экономичности их следует сравнить со значениями, приведенными в таблице 2.1. Рассчитанные параметры должны находиться в указанных пределах.

Таблица 2.1.

Показатели	Тип двигателя
бензиновые и газовые	дизели
Давление рс, МПа	0,9…1,6	3,5…5,5
Температура Тс, К	550…750	700…900
Давление р’z, МПа	3,5…6,5	5,0…10,0
Давление рz, МПа	3,0…5,0	5,0…10,0
Температура Тz, К	2300…2800	1800…2300
Давление рb, МПа	0,40…0,60	0,30…0,50
Температура Тb, К	1300…1700	1000…1200
Индикаторный КПД hi	0,27…0,35	0,38…0,53
Эффективный КПД hе	0,23…0,30	0,30…0,42
Среднее эффективное давление ре, МПа	0,3…1,0	0,4…1,4
Удельный эффективный расход топлива ge, г/кВт×ч	280…350	200…240

 

Результаты теплового расчета двигателя, его размеров и экономичности заносим в таблицу 2.2.

Таблица 2.2.

Давление газов, МПа

Температура газов, К

Среднее давление, МПа

КПД

Удельный расход топлива, г/кВт×ч

Литраж, л

ра

рс

рz

pb

Ta

Tc

Tz

Tb

pi

pe

hm

hi

hе

gi

ge

Vл

 

Для оценки проектируемого двигателя и сравнения его с прототипами определяются следующие показатели:

– удельная литровая мощность , кВт/л;

– удельная поршневая мощность , кВт/дм²;

– средняя скорость поршня , м/с,

где F_п - площадь днища поршня, дм².

Параметры, полученные путем теплового расчета, сравниваются с их значениями у современных двигателей (табл. 2.3.).

Таблица 2.3.

Показатели	Дизели тракторные	Дизели автомобильные	Бензиновые и газовые двигатели
Удельная литровая мощность, Nл, кВт/л	7,2...15,5	11,5...15,0	16,0...20,0
Удельная поршневая мощность, Nп, кВт/дм2	8,6...19,3	16,5...18,5	16,0...18,0
Скорость поршня, Cп, м/с	6,0...9,2	9,5...11,0	8,5...10,5