Расчетная схема турбопоршневого двигателя

 

В результате политропического сжатия в компрессоре давление и температура воздуха повышаются до значений  и . Для повышения плотности воздушного заряда и снижения теплонапряженности двигателей находят применение охладители наддувочного воздуха 5, снижающие его температуру во впускном коллекторе 6 до величины . Давление при этом из-за гидравлических потерь в охладителе снижается до величины . Выпускные газы двигателя 8, имеющие температуру  и давление , поступают в выпускной коллектор 7, на выходе из которого (на входе во входной патрубок турбины 3) устанавливается давление и температура , определяемые принятой схемой наддува и конструкцией выпускного тракта.

После политропического расширения в турбине 3 отработавшие газы с параметрами  и  поступают в глушитель 4, а затем в атмосферу.

 

Определение исходных данных для теплового расчета номинального режима

турбопоршневой двигатель газообмен индикаторный

В техническом задании на создание нового двигателя задаются его тип, назначение, номинальная мощность, частота вращения и удельный эффективный расход топлива при номинальной мощности и др. С учетом этих показателей выбирается прототип - хорошо зарекомендовавший себя в эксплуатации двигатель (или двигатели), ряд конструктивных решений которого может быть использован при создании перспективного образца, отвечающего предъявляемым требованиям. Затем на основании полученной информации выбираются исходные данные для теплового расчета.

Ne =88 кВт, n = 6000 об/мин., V = 1,6 л., τ = 4. i = 4, жидкостное охлаждение, ge = 280 гр/кВт.

Среднее эффективное давление

Величина среднего эффективного давления Р_е характеризует уровень форсирования двигателя.

 

                            

 

где - тактность двигателя;

 - номинальная мощность, кВт;

 - рабочий объем одного цилиндра, л (дм³);

 - число цилиндров.

Pe = мПа.

Коэффициент избытка воздуха

В двигателях с впрыском бензина и нейтрализацией отработавших газов = 1.

Удельный эффективный расход топлива

В техническом задании на проектирование двигателя удельный эффективный расход топлива  на номинальном режиме задается и затем подтверждаются результатами теплового расчета = 280 гр/кВт.

Сопротивление воздухоочистителя

Для бензиновых двигателей сопротивление воздухоочистителя =0,004 МПа

Коэффициент наполнения

Коэффициент наполнения  комплексно характеризует совершенство процесса наполнения цилиндров двигателя свежим зарядом. У бензиновых двигателей =0,94.

Показатель политропы сжатия воздуха в компрессоре

Величина показателя политропы сжатия =1,7.

Термический КПД охладителя наддувочного воздуха

=0,8.

Температура охлаждающего агента (воздуха или охлаждающей жидкости) на входе в охладитель наддувочного воздуха

Для двигателей без охладителя =355 ^о К.

Условия окружающей среды

Расчет производится для нормальных атмосферных условий: =293^о К, Р_о=0,1 МПа.