ДВС

Принимаем, что полный объем цилиндра будет равен:Va= Vs+ Vc= A, мм(38)Для удобства дальнейших графических построений (имея в виду предложенные в требованиях к оформлению пояснительной записки форматы листов) целесообразно принятьА=200 мм и отложить эту величину по оси абсцисс (рис.1). За длину диаграммы принимается отрезок, равный S.Для нахождения граничных точек диаграммы задаемся масштабом давлений 1 МН/м2 = b мм. По указанным выше соображениям, при МН/м2рекомендуется принять b = 1 МН/м2 =26,92 мм. 7.2. Принимаем Vа=200 мм, а масштаб ординат m = 1 МН/м2 = 20÷30 мм. Поэтому высота диаграммы будет 100÷250 мм. Отношение длины диаграммы и ее высоты должно соответствовать рекомендуемому значению.7.3.Объем камеры сжатия определится из выражения, мм(39)7.4.Так как степень сжатия ε = 13,2 , то, мм(40)7.5.Тогда , мм(41)7.6.Для определения положения точки zнеобходимо воспользоваться соотношением , откуда мм. При степени предварительного расширения ρ = 1,44 имеем: ,мм(42)7.7.Откладываем по оси абсцисс значения Vc, Vs, Vz.Определение остальных точек понятно из чертежа (Рис. 1) и дополнительных пояснений не требует. После определения положения всех точек, представляется возможным прочертить изохоры cz′, baи изобару z'z. Атмосферную линию наносим на 0,1 МН/м2 (в качестве примера = 2,692 мм) выше чем давление Pa, пример для ДВС без наддува.7.8.Ординаты величин Pa, Pc, Pz, Pb в масштабе следующие:Pa = 0,089 · 26,92 = 2,39 мм,Pc = 3,2 · 26,92 = 86,14 мм,Pz = 5,5 · 26,92 = 148 мм,Pb = 0,31 · 26,92 = 8,35 мм.По полученным значениям наносим на диаграмму точки a, с, z', z, и b, проводим линии горения cz', z'z и свободного выпуска ba. Рис.1. Построение расчетной индикаторной диаграммы 4-х тактного ДВС.7.9.Для построения политропы сжатия воспользуемся ее уравнением в виде,(43)откуда , МН/м2(44)Рекомендуется подставлять десять промежуточных значений V, разделив весь объем Vа на десять равных частей. В этом случае вычисление ординат рзначительно упрощается. Придавая величине Vразличные значения в пределах от V=Vа до V=Vc и умножая на масштаб b, получим ряд соответствующих ординат давлений, которые соединяем плавной кривой.Принимаем промежуточные значения объёмов в таком порядке:0,9 Va = 0,9 · 200=180мм, 0,4 Va = 0,4 · 200=80мм,0,8 Va = 0,8 · 200=160мм, 0,3 Va = 0,3 · 200=60мм,0,7 Va = 0,7 ·200=140мм, 0,2 Va = 0,2 · 200=40мм,0,6 Va = 0,6 · 200=120мм, 0,15 Va = 0,15 · 200=30мм,0,5 Va = 0,5 ·200=100 мм, 0,1 Va = 0,1 · 200=20мм.Наносим эти значения на ось абсцисс.Определяем промежуточные значения Р' для каждой части объёма по уравнению: , мм(45)Таблица 3Тогда приммV = 0,5 VaV = 1 VaV = 0,4 VaV = 0,9 VaV = 0,3 VaV = 0,8 VaV = 0,2 VaV = 0,7 VaV = 0,15 VaV = 0,6 VaV = 0,1 VaОтложив ординаты Р' вверх из соответствующих делений, находим точки, через которые проводим политропу сжатия.7.12 Построение линии расширения производится аналогично. Из уравнения политропы расширения имеем,(46)откуда , МН/м2(47)Величине Vследует придавать те же значения, что и в первом случае. Для построения политропы расширения принимаем промежуточные значения объёмов в таком чередовании:мм, мм, мм.и далее:0,3Va; 0,5 Va; 0,7 Va; 0,9 Va;0,4 Va; 0,6 Va; 0,8 Va; 1 Va.7.13Определяем промежуточные значения P'' для принятых частей объёма по уравнению:,(48)Таблица 4Тогда приммV = 0,5 VaV = 1 VaV = 0,4 VaV = 0,9 VaV = 0,3 VaV = 0,8 VaV = 0,21 VaV = 0,7 VaV = 0,16 VaV = 0,6 VaV = 0,14Va7.14. По полученным ординатам строим кривую расширения. Общий вид диаграммы представлен на рис. 2.7.15Проверяем погрешность построения диаграммы. Перенеся диаграмму на миллиметровую бумагу планиметрируем площадь acz'zba диаграммы и, вычисляем площадь полезной работы:f = мм2.7.16Определяем среднее индикаторное давление по формуле, МН/м2 (49)7.17.Расхождение с вычисленным ранее значением среднего индикаторного давления составит,(50)Расхождение не должно выходить за пределы ±3%. Погрешность составляет:Следовательно, построенную индикаторную диаграмму можно использовать для динамического расчёта данного двигателя.Масштаб:Va=200 мм1 МН/м2=26,92 мм (51)Рис. 2. Индикаторная диаграмма расчетного цикла 4-х тактного ДВС.ЗаключениеВ курсовой работе рассмотрены технические характеристики судового главного двигателя 8ЧН32/48 (6NVD48A-2), дана оценка его основным данным. В работе выполнено расчетное исследование влияния конструктивных или эксплуатационных факторов на рабочие процессы и анализ условий работы.Произведенный расчет параметров показал, что при заданном варианте после проведенных расчетов рабочего цикла ДВС были определены параметры состояния рабочего тела, индикаторные и эффективные показатели работы ДВС, а также основные размеры рабочего цилиндра: диаметр цилиндра и ход поршня, которые в дальнейшем использовались для расчетов и исследований при построении теоретической индикаторной диаграммы.Кроме того, высокая эффективность использования судового дизеля достигается обеспечением его работы на режимах с рациональной нагрузкой, расходом топлива и скоростью изнашивания деталей. Важное значение имеет качество регулировки процессов и техническое состояние рабочих цилиндров, систем топливоподачи, охлаждения и смазки, воздухоподачи. Особенно большое влияние на экономичность и надежность работы дизеля на эксплуатационных режимах оказывает качество регулировки процесса сгорания и обеспечение равномерного распределения нагрузки по цилиндрам.Тем самым обеспечивается безопасная эксплуатация главного двигателя в различных гидрологических и метеорологических условиях.Список использованных источников1. Возницкий И.В. Судовые двигатели внутреннего сгорания, том 1: - М. Моркнига, 2008, 282 с.2. Возницкий И.В., Пунда А.С. Судовые двигатели внутреннего сгорания, том 2: - М. Моркнига, 2008, 470 с.3. Дайнего Ю.Г – Справочник судового моториста, Севастополь, 2007 г.4. Корнилов Э.В. Голофастов Э.И. Главные среднеоборотные дизели морских судов. - М.: Моркнига, 2008, 296с.5. Корнилов Э.В. Бойко П.В. Голофастов Э.И. Технические характеристики современных дизелей. - М.: Моркнига, 2008, 272с.