Основные положения. Развиваемая двигателем мощность (Ре, кВт) зависит от размеров цилиндра (Vh-рабочий объём цилиндра в литрах

Развиваемая двигателем мощность (Р_е, кВт) зависит от размеров цилиндра (V_h-рабочий объём цилиндра в литрах, л), от числа цилиндров (i), от тактности двигателя (t=2 или 4 для двухтактного или четырёхтактного двигателя соответственно), от применяемого топлива (H_u, кДж/кг и l₀, кг/кг), от качества рабочего процесса (h_i/a), коэффициента наполнения (h_v), механического КПД (h_м), частоты вращения (n, мин^-1) и плотности наддувочного воздуха (r_к, кг/м³).

,

где К – константа, K=10^-3.

Уравнение показывает, что основным методом форсирования двигателя по мощности является применение наддува, т. е. увеличение плотности воздуха, поступающего на зарядку цилиндра. Конечно, с применением наддува меняются и другие параметры, характеризующие рабочий процесс, что нужно оценивать при соответствующих прикидочных расчётах.

Задача 1.1.

Определить мощность 4^х цилиндрового дизеля (i=4), если его модернизировали турбонаддувом. При этом известно, что V_h×i = 14,9 [л]; H_u = 42500 [кДж/кг]; l₀ = 14,3 [кг/кг]; h_i= 42 %; a = 1,6; h_v = 0,94; r_к = 1,35 [кг/м³]; h_м×= 0,88; n = 2100 мин^-1.

Решение.

Р_е = 10^-3 [(V_h i)/(30t)](Н_u/l₀)(h_i /a)h_v r_к h_м×n =

=10^-3[14,9/(30×4)](42500/14,3)(0,42/1,6)0,94×1,35×0,88×2100=

= 227,2 кВт.

Задача 1.2.

Определить снижение мощности указанного выше дизеля, если он работает без наддува.

(Ответ: 26 кВт).

Задача 1.3.

Определить, сколько цилиндров необходимо иметь двигателю без наддува, чтобы достигнуть мощности Р_е=280 кВт, которую развивает двигатель с наддувом по задаче 1.1.

(Ответ: 5 цилиндров).

Задача 1.4.

Определить возможное повышение мощности дизеля по условиям задачи 1.1, если достигнутый уровень наддува составляет 3r₀.

(Ответ: 605,8 кВт).

Задача 1.5.

Определить, какие размеры цилиндра (D/S=1) должен иметь двигатель с мощностью, полученной в задаче 1,4, если он имеет естественное всасывание (без наддува).

(Ответ: D/S=11,5см/11,5cм).

Задача 1.6.

Определить мощность дизеля (i=4), если его модернизировали турбонаддувом. При этом известно, что V_h×i = 16,4 [л]; H_u = 42350 [кДж/кг]; l₀ = 14,3 [кг/кг]; h_i= 44 %; a = 1,46; h_v = 0,90; r_к = 1,55 [кг/м³]; h_м×= 0,89; n = 2400 об/мин.

(Ответ: Р_е=364 кВт).

Задача 1.7.

Определить мощность дизеля (i=6), если его модернизировали турбонаддувом. При этом известно, что V_h×i = 24 [л]; H_u = 42500 [кДж/кг]; l₀=14,5 [кг/кг]; h_i= 45 %; a = 1,7; h_v = 0,93; r_к = 1,8 [кг/м³]; h_м×= 0,88; n=2600 об/мин.

(Ответ: Р_е=594 кВт).

Задача 1.8.

Определить мощность дизеля (i=8), модернизированного турбонаддувом. При этом известно, что V_h×i = 26,6 [л]; H_u = 42500 [кДж/кг]; l₀=14,4 [кг/кг]; h_i= 41 %; a = 1,41; h_v = 0,90; r_к = 1,83 [кг/м³]; h_м×= 0,86, n=2450 об/мин.

(Ответ: Р_е=660 кВт).

Задача 1.9.

Определить снижение мощности указанного выше дизеля, если он работает без наддува.

Задача 1.10.

Определить мощность бензинового двигателя с принудительным зажиганием (i=4), если его модернизировали турбонаддувом. При этом известно, что V_h×i = 1,6 [л]; H_u = 45000 [кДж/кг]; l₀ = 15 [кг/кг]; h_i= 40 %; a = 1,03; h_v = 0,90; r_к = 1,25 [кг/м³]; h_м×= 0,89; n = 6400 об/мин.

Задача 1.11.

Определить увеличение крутящего момента дизеля (i=6), если его модернизировали турбонаддувом. При этом известно, что V_h×i = 2,2 [л]; H_u = 42560 [кДж/кг]; l₀=14,4 [кг/кг]; у двигателя с наддувом h_i= 44 %; a = 1,5; h_v = 0,89; r_к = 2,2 [кг/м³]; h_м×= 0,89 при n=3600 об/мин.

Дата добавления: 2014-12-27