Тепловой расчет атмосферного четырёхтактного дизеля ЯМЗ-240

1. Чертёж скругленной действительной индикаторной диаграммы двигателя с впрыском топлива А4.

Дополнительные материалы: расчётно-пояснительная записка прилагается на 16 страницах. В пояснительной записке рассмотрен тепловой расчет двигателя ЯМЗ-240 с исходными данными:

Расчет характеристик рабочего тела сведён в таблице:

Произведён расчет процессов газообмена:

• Атмосферные условия: давление – 0,1 МПа, температура – 293 К;
• Температура остаточных газов – 750 К, давление – 0,11 МПа;
• Плотность заряда на впуске – 1,189 кг/м3;
• Температура подогрева свежего заряда – 20 ^оС.

Рассмотрено определение гидравлических потерь во впускном трубопроводе, где скорость движения заряда в наименьшем сечении впускной системы – 0,008 МПа, давление в конце впуска - 0,092 МПа, коэффициент остаточных газов – 0,033 с количеством – 0,025, наполнения – 0,85, температура в конце впуска – 327 К.

Выполнены процессы:

• Сжатия:
• Давление – 4,295 МПа и температура в конце – 925 К;
• Средняя мольная теплоёмкость воздуха – 22,32 кДж/кмоль*град, остаточных газов – 24,026 кДж/кмоль*град, рабочей смеси – 22,375 кДж/кмоль*град;
• Сгорания:
• Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси – 1,042, использования теплоты – 0,83;
• Теплота сгорания – 54779 кДж/кмоль;
• Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания – 32,367+0,00188t;
• Степень повышения давления – 2;
• Температура в конце видимого процесса сгорания – 2220 К;
• Максимальное давление – 8,590 МПа;
• Степень предварительного расширения – 1,25.
• Расширения и выпуска:
• Степень последующего расширения для дизелей с наддувом – 13,2;
• Средние показатели адиабаты и политропы расширения определены по номограмме при δ=13,2;Tz=2220 и α=1,5 n2=1,275;
• Давление – 032 МПа и температура в конце процесса расширения – 1092 К;
• Проверка ранее принятой температуры остаточных газов – 765 К.

Вычислены индикаторные параметры рабочего цикла: среднее давление – 0,939 МПа, КПД – 0,45 и индикаторный удельный расход топлива – 189 г/кВт*ч.

Рассчитаны эффективные показатели двигателя:

• Среднее давление механических потерь – 0,205 МПа;
• Эффективное давление – 0,684 МПа;
• Механический КПД – 0,769, эффективный – 0,346;
• Удельный расход топлива – 245 г/кВт*ч.

Основные параметры цилиндра и двигателя представлены в таблице:            

Выполнен тепловой баланс двигателя, где количество располагаемой теплоты – 770569 Дж/с, теплота, превращенная в полезную работу – 266790 Дж/с, потерянная с охлаждающим агентом – 272003 Дж/с, с отработавшими газами – 213410 Дж/с, остаточный член теплового баланса – 18366 Дж/с.

Рассмотрено построение индикаторной диаграммы аналитическим методом для номи­нального режима работы двигателя.

Рассчитаны: максимальная высота диаграммы, поправка Брикса.

Выполнено построение политроп сжатия и расширения.

Результаты расчета точек политроп занесены в таблицу.

Расчеты ординат точек r', а', a", с', f, b' представлены в таблице.

Получена скругленная действительная индикаторная диаграмма двигателя с впрыском топлива.

Программа: Компас 3D v