2.2 Вибір основних параметрів дизеля Циліндрова потужність:
,
де - кількість циліндрів,;
;
Частота обертання і середня швидкість поршня:
Головним критерієм швидкохідності дизеля є середня швидкість поршня:
,
де - хід поршня,;
- частота обертання дизеля,;
;
Число циліндрів:
Кількість циліндрів вибирається виходячи з допустимої циліндрової потужності з урахуванням рівня форсування і тактності двигуна.
Для чотиритактного суднового дизеля при рядном розташуванні циліндрів приймемо;
Габарити ДВС:
Визначальним габаритом для ДВС є його довжина. У першому наближенні довжина рядного двигуна на фундаментній рамі дорівнює:
,
де - кількість циліндрів,;
- відстань між осями, виражене в кількості діаметрів циліндра,,;
;
Ширина двигуна на фундаментній рамі:
,
де - коефіцієнт, рівний 3,6;
- хід поршня двигуна.
;
Висота двигуна від осі колінчастого вала до крайньої верхньої точки:
,
де - коефіцієнт, рівний для тронкових двигунів 4,6..5;
;
Відстань по висоті від осі колінчастого вала до нижньої точки:
,
де - коефіцієнт, рівний 1,25..2.
;
Загальна висота двигуна:
,;
Маса двигуна:
,
де - питома маса рівна 10..20;
;
Маса установки:
,
;
Очікуване значення середнього ефективного тиску:
,
де - ефективна потужність двигуна,;
- діаметр поршня,;
- хід поршня,;
- коефіцієнт тактності рівний 0,5 для чотиритактного двигуна;
- число циліндрів;
;
3. Тепловий розрахунок ДВС
.1 Теплота згоряння палива
Теплота згоряння палива - кількість теплоти, що виділяється при повному згорянні 1 кг палива. Вона залежить від елементарного складу палива.
Нижчу теплоту згоряння рідкого палива можна визначити за формулою Д.І. Менделєєва:
,
де - нижча теплота згоряння робочого палива,;
- масові частки вуглецю, водню, кисню, сірки і води в паливі.
;
3.2 Процес наповнення
Основними параметрами, що характеризують процес наповнення, є:
- коефіцієнт наповнення;
- коефіцієнт залишкових газів;
- тиск у кінці наповнення;
- температура робочої суміші;
- тиск залишкових газів;
- температура залишкових газів;
Розрахунок процесу наповнення полягає у визначенні значень цих параметрів.
Тиск в кінці наповнення:
,
де - найбільша швидкість протікання свіжого заряду при відкритті випускних клапанів;
- тиск наддуву,;
- коефіцієнт швидкості витікання, що враховує шкідливі опору при протіканні повітря через клапани, для ДВС з наддувом;
- температура на початку процесу наповнення, К.
,
де - температура повітря після повітроохолоджувача, К;
- підвищення температури повітря внаслідок нагрівання його в системі двигуна;
;
Швидкість надходить заряду через живі перетину клапана:
,
де - площа поршня;
- площа перерізу повністю відкритих впускних клапанів;
- коефіцієнт, рівний 6..9;
Найбільша швидкість протікання свіжого заряду при відкритті випускних клапанів дорівнює:
,
.
;
Коефіцієнт залишкових газів визначається за формулою:
,
де - Тиск залишкових газів,;
- тиск у кінці наповнення;
- температура навколишнього середовища;
- підвищення температури повітря внаслідок нагрівання його в системі двигуна;
- ступінь стиснення, 16;
- температура залишкових газів,;
Так як при наддуванні температура повітря після нагнітача дуже висока, то в систему включимо «холодильник», який охолоджує повітря до температури навколишнього середовища.
;
Температура суміші в кінці наповнення:
,
;
Коефіцієнт наповнення дорівнює:
,
де - температура на початку процесу наповнення, К;
- температура в кінці процесу наповнення, К;
- тиск у кінці ...
