Давление свежего заряда в конце наполнения определяется по формулам:
· для 4-х тактных двигателей без наддува:
Ра = (0,85 - 0,90).Р0 , (20)
· для 4-х тактных двигателей с наддувом:
Ра = (0,90 0,96).РS , (21)
· для 2-х тактных двигателей о прямоточной продувкой:
Ра = (0,85 0,90).РS , (22) .
Температура воздуха в конце наполнения:
, К (23)
где ТS - температура воздуха на входе в двигатель;
DТ - приращение температуры воздуха в цилиндре;
Тr - температура остаточных газов в цилиндре двигателя;
gr - коэффициент остаточных газов.
Величина:
, К (24)
где DТкин - повышение температуры свежего заряда за счет преобразования кинетической энергии в тепловую (DТкин = 5 - 7 К);
DТm - повышение температуры воздушного заряда за счет подогрева от стенок цилиндра (DТm = 5 - 8 К).
Величины коэффициента остаточных газов и Тr принимаются в пределах:
· 4-х тактные дизели без наддува gr = 0,03 -0,06, Тr = 700 - 800 К;
· 4-х тактные дизели c наддувом gr = 0,01 0,03, Тr = 600 700 К;
· 2-х тактные дизели с клапанно-щелевой продувкой gr = 0,06 0,08,
Тr = 700 800 К;
· 2-х тактные дизели c прямоточно-щелевой продувкой gr = 0,03 0,06,
Тr = 600 700 К.
Коэффициент наполнения hV определяется по формуле:
, (25)
где e - степень сжатия;
Gд1 – коэффициент, учитывающий дозарядку цилиндров двигателя Gд1=1,02 1,07.
Перед определением hV необходимо выбрать величину степени сжатия e.
При выборе e учитывают максимально-допустимое давление сгорания в двигателе [РZ]maх. Выбранная величина степени сжатия не должна превышать значения:
, (26)
где - степень повышения давления при сгорании;
n1 - среднее значение показателя политропы сжатия.
Допустимое давление сгорания [РZ]maх в современных дизелях находится в пределах 12 - 14 МПа и зависит от выбранной конструкции двигателя.
Степень повышения давления и степень сжатия e выбираются так, чтобы величина находилась в пределах 1,3 - 1,8, а величина e в пределах, указанных на рис. 2.
Показатель политропы сжатия n1 в современных двигателях зависит от конструкции системы охлаждения и потерь тепла в цилиндре при сжатии. Величина n1 выбирается в пределах 1,34 1,36.
Определяем действительный рабочий объем цилиндра Vh` в момент закрытия впускного органа газораспределения (фаза jа):
, м3
где R – радиус кривошипа равен значению S/2, м;
- отношение радиуса кривошипа к длине шатуна принимается (0,2 0,25);
jа - фаза запаздывания закрытия впускного органа определяется исходя из типа рассчитываемого двигателя и может соответствовать фазе jа уже существующих тепловозных двигателей (см. табл.2.).
Таблица 2.
Дизель |
ПД1М |
K6S310DR |
У1Д6 |
1Д12-400 |
1Д12Н-500 |
М756 |
Д70 |
Д49 |
Фаза jа,0пкв |
35 |
35 |
48 |
48 |
50 |
56 |
46 |
28 |