Tehnica mecanica
Calculul termic simplificat al motorului
Calculul termic simplificat al
motorului
Calculul termic al motorului cu ardere interna consta in
determinarea parametrilor principali si proceselor termodinamice ciclice
dupa care functioneaza motorul, dimensiunile principale ale
acestuia. De asemenea calculul termic conduce la construirea diagramei care
permite efectuarea calculelor cinetostatice, dinamice, de rezistenta
si de fiabilitate ale mecanismelor si instalatiilor auxiliare.
In general, calculul termic al m.a.i. in faza de proiectare se face la
regimul nominal de functionare. Poate fi insa efectuat si pentru
celelalte regimuri de functionare ale m.a.i., dupa cum urmeaza:
- regimul de putere efectiva maxima de pe caracteristica de
turatie la sarcina totala;
- regimul de cuplu efectiv maxim de pe caracteristica de turatie
la sarcina totala;
- regimul de turatie si putere efectiva nula;
- regimul de cuplu efectiv maxim de pe caracteristica de turatie
la sarcina plina.
La regimul de calcul se admite regimul de calcul nominal la care
motorul poate functiona continuu, fara restrictii de
durata, regim in general garantat in privinta tuturor parametrilor
tehnici, termodinamici si de exploatare.
Calculul termic al m.a.i. poate fi realizat pe doua cai:
1. simplificat, prin metoda ciclurilor
teoretice corelate, folosindu-se modele fizico-matematice aproximative care
apeleaza la date experimentale referitoare la procesele din motoarele
simplificate similare cu cel proiectat;
2. exact, prin aplicarea metodei ciclurilor
reale in care se folosesc modelele fizico-matematice perfectionate pentru
procesele termodinamice ciclice, in general nelineare si se
utilizeaza date experimentale mai restranse referitoare la unele procese
termodinamice care au loc in unele subsisteme ale motorului care nu pot fi
modelate fizico-matematic.
Calculul termic simplificat poate fi efectuat considerand
incarcatura proaspata si gazele de ardere cu
proprietatile gazului perfect, avand: Cp= Cp(t) si Cv=Cv(t).
Procesele de schimbare a gazelor au loc in regim stationar de
curgere, insotite de pierderi de presiune active. Procesele de comprimare si
de destindere se considera insotite de transformari mari de
stare politropice cu exponenti politropici medii, dupa date
experimentale, coeficientii de folosire ai caldurii degajate de
combustibil.
Calculul termic simplificat poate fi efectuat analitic (tabelar) sau
prin metode grafice.
S-a adoptat metoda analitica de calcul, aceasta realizandu-se
prin aproximatii succesive.
1. Parametrii initiali ai calculului termic
Pentru a alege parametrii
initiali, tabelul 1.1., trebuiesc cunoscute:
- tipul motorului;
- natura
combustibilului folosit si compozitia lui;
- puterea
motorului, Pe [KW];
- turatia
motorului, n [rot/min];
- ritmicitatea, [cicluri/rotatie]
sau [numar
curse/ciclu]
- destinatia;
- tipul instalatiei
de racire;
-
particularitatile constructive ale mecanismului motor;
- compozitia
incarcaturii proaspete si a gazelor arse, evaluate intr-o
prima aproximatie dupa date experimentale.
Calculul proceselor
de schimbare a gazelor
Schimbarea gazelor are ca scop evacuarea cat mai completa a
gazelor arse din cilindru si umplerea acestuia cu o cantitate cat mai mare
de fluid proaspat pentru a relua ciclu motor. Aceasta realizeaza o
succesiune in timp in doua cicluri succesive si anume evacuarea dintr-un
ciclu precedent admisiei din ciclul urmator.
In plus, cele doua procese
sunt definite de o realitate fizica comuna, curgerea gazelor din care
sunt definite de o realitate fizica comuna, curgerea gazelor, din
care cauza se supun la aceleasi legi ale dinamicii gazelor. Procesul
de admisie, reprezinta procesul in care fluidul proaspat
patrunde in cilindrul motorului.
Cand fluidul patrunde in cilindru sub actiunea unei suflante
care il comprima in prealabil asociata cu deplasarea pistonului se
numeste supraalimentare. Evacuarea reprezinta partea din procesul de
schimb a gazelor in cursul careia gazele arse parasesc
cilindrul. Evacuarea gazelor la motoarele rapide are loc in trei moduri:
libera, fortata si mixta.
3. Calculul proceselor de comprimare
Procesul de comprimare pregateste conditiile pentru
aprinderea si arderea combustibilului.
Procesul de comprimare indeplineste trei functii:
sporeste randamentul termic, permite aprinderea combustibilului,
genereaza miscari ale fluidului motor in camera de ardere. Calculul
procesului de comprimare are ca scop determinarea starii momentane a
fluidului motor in camera de ardere.
4. Calculul proceselor de ardere
Arderea combustibilului reprezinta procesul cel mai complex
si cel mai important de a carui desfasurare depind indicii
tehnici ai m.a.i.
Calculul procesului de ardere urmareste sa precizeze
legea de variatie a presiunii in perioada degajarii caldurii de
reactie in vederea determinarea presiunii maxime din cilindru care
defineste solicitarea mecanica a organelor, precizarii
temperaturii fluidului motor care defineste incarcarea termica a
organelor aflate in contact cu gazele fierbinti.
5. Calculul proceselor de destindere
Procesul de destindere se considera conventional, deoarece
incepe din momentul stabilirii presiunii maxime a agentului de lucru si se
termina in momentul deschiderii organelor de evacuare. In timpul
procesului de destindere se produce fracturarea principala a lucrului
mecanic disponibil. Pe perioada destinderii masa si compozitia
fluidului raman invariabile.
In timpul arderii fluidului motorul acumuleaza energie cedand o
parte din aceasta in timpul procesului de destindere sub forma de lucru
mecanic. Se considera ca procesul de destindere se
desfasoara la aproximativ 90°rac, adica pe jumatate
din cursa de destindere.
Parametri initiali ai
calculului termic
Tabelul 1.1.
Nr.
crt.
|
Denumirea
parametrilor initiali
|
Notatii
|
Unitate
de masura
|
Formula
de calcul
|
Rezultat
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
1.
|
Motor cu aprindere prin scanteie
|
M.A.S.
|
|
Adoptat dupa formula constructiva
|
|
|
Puterea efectiva (nom.)
|
Pe
|
KW
|
Data
|
60
|
3.
|
Turatia (nominala)
|
n
|
rot/min
|
Data
|
5500
|
4.
|
Destinatia motorului
|
|
|
Data
|
Propulsie autoturism
|
5.
|
Numarul de timpi in care se realizeaza
ciclul motor de functionare
|
|
curse/ciclu
|
Adoptat
|
4
|
6.
|
Coeficientul de ritmicitate
|
z
|
cicluri/rotatie
|
|
|
7.
|
Tipul instalatiei de racire
|
|
|
Adoptata
|
Racire cu apa
|
8.
|
Tipul mecanismului motor
|
|
|
Adoptat
|
Mecanism manivela
piston
|
9.
|
Presiunea mediului exterior
|
p0
|
bar
|
Data
|
1,01325
|
10.
|
Temperatura mediului exterior
|
T0
|
k
|
Data
|
293,15
|
11.
|
Umiditatea relativa a mediului exterior
|
|
|
Data
|
60
|
1
|
Raportul volumetric de comprimare nominal
|
|
|
Adoptat
|
9,8
|
13.
|
Coeficient de exces de aer pentru procesul de
ardere
|
|
|
Adoptat
=0,851,1
|
0,95
|
14.
|
Coeficientul gazelor reziduale
|
|
|
γr=0,040,1 pt. m.a.s. cu comb.
lichizi
|
0,04
|
15.
|
Coeficientul de folosire a energiei termice la
ardere
|
|
|
Adoptat
=0,8..0,87
|
0,85
|
16.
|
Coeficientul de folosire a energiei termice in
starea z
|
|
|
Adoptat
=0,80,85
|
0,82
|
17.
|
Cotele fazelor de distributie la m.a.i. 4T
|
|
RAC
|
=1520 RAC
|
20
|
|
RAC
|
=2050 RAC
|
45
|
|
RAC
|
=2050 RAC
|
45
|
|
RAC
|
=1520 RAC
|
20
|
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
18.
|
Contributia gravimetrica a
combustibilului folosit (benzina)
|
gc=c
gH=h
|
Kgc/Kg comb
KgH/Kg comb
|
1kg
comb. = CkgC + hkgh + okgo
|
c=0,855
h=0,145
|
19.
|
Cifra caract. a comb.
|
|
|
|
0,3197
|
20.
|
Cantitatea teoretica de aer uscat necesar
arderii a 1 Kg combustibil lichid (benzina)
|
|
Kmol/Kgcomb
|
|
0,4767
|
|
Kg/Kg comb
|
L`ous=μaerus Lous=28,96 Lous
|
13,80
|
|
Nm3/Kg comb
|
|
10,68
|
21.
|
Cantitatea teoretica de aer umed necesar
arderii a 1 Kg combustibil lichid
|
|
Kmol/Kgcomb
|
|
0,524
|
|
Kg/Kg comb
|
|
15,18
|
|
Nm3/Kg comb
|
LNoum=
|
11,75
|
2
|
Cantitatea reala de aer uscat necesar
arderii a 1 Kg combustibil lichid
|
|
Kmol/Kgcomb
|
|
0,453
|
|
Kg/Kg comb
|
|
13,110
|
|
Nm3/Kg comb
|
|
10,146
|
23.
|
Cantitatea reala de aer
umed necesar arderii a 1Kg combustibil lichid
|
|
Kmol/Kgcomb
|
|
14,421
|
|
Kmol/Kgcomb
|
|
0,498
|
|
Nm3/Kg comb
|
|
11,162
|
24.
|
Masa reactantelor corespunzatoare
arderii a 1kg de combustibil lichid
|
n1
|
Kmol/Kgcomb
|
|
0,506
|
m1
|
Kg/Kg comb
|
|
15,421
|
vN1
|
Nm3/Kg comb
|
|
11,357
|
|
|
|
|
|
|
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
25.
|
Compozitia produselor de ardere
corespunzatoare arderii incomplete, cu formarea de H2 si
CO in gazele de ardere a
1 Kg combustibil lichid
(benzina)
|
K
|
|
Adoptat
|
0,5
|
|
Kmol/Kgcomb
|
|
0,0646
|
|
Kg/Kg comb
|
|
3,135
|
|
Nm3/Kg comb
|
|
1,4479
|
|
Kmol/Kgcomb
|
|
0,0066
|
|
Kg/Kg comb
|
|
0,185
|
|
Nm3/Kg comb
|
|
0,148
|
|
Kmol/Kgcomb
|
|
0,141
|
|
Kg/Kg comb
|
|
2,54
|
|
Nm3/Kg comb
|
|
3,160
|
|
Kmol/Kgcomb
|
|
0,0150
|
|
Kg/Kg comb
|
|
0,160
|
|
Nm3/Kg comb
|
|
0,336
|
|
Kmol/Kgcomb
|
|
0,357
|
|
Kg/Kg comb
|
|
9,991
|
|
Nm3/Kg comb
|
|
8,001
|
|
Kmol/Kgcomb
|
n2 = nCO2 + nN2 + nCO + nH2O
+ n H2
|
0,584
|
|
Kg/Kg comb
|
m2
= mCO2 + mCO + mH2O + mH2 + mN2
|
16,011
|
|
Nm3/Kg comb
|
|
13,089
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
25.
|
Compozitia produselor de ardere
corespunzatoare arderii incomplete, cu formarea de H2 si
CO in gazele de ardere a
1 Kg combustibil lichid
(benzina)
|
|
Kmol/Kgcomb
|
n2us
= n CO2 + nCO + nH2
+ nN2
|
0,443
|
|
Kg/Kg comb
|
m2us
= mCO + mCO2 + mH2
+ mN2
|
13,471
|
|
Nm3/Kg comb
|
|
9,929
|
|
Kmol/Kgcomb
|
|
0,141
|
|
Kg/Kg comb
|
|
2,54
|
|
Nm3/Kg comb
|
|
3,160
|
|
|
|
0,110
|
|
|
|
0,195
|
|
|
|
0,241
|
|
|
|
0,158
|
|
|
|
0,011
|
|
|
|
0,012
|
|
|
|
0,025
|
|
|
|
0,009
|
|
|
|
0,642
|
|
|
|
0,624
|
|
|
|
0,015
|
|
|
|
0,014
|
|
|
|
0,145
|
|
|
|
0,232
|
|
|
|
0,033
|
|
|
|
0,011
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
25.
|
Compozitia produselor de ardere
corespunzatoare arderii incomplete, cu formarea de H2 si
CO in gazele de ardere a
1 Kg combustibil lichid
(benzina)
|
|
|
|
0,805
|
|
|
|
0,741
|
|
|
|
0,758
|
|
|
|
0,841
|
|
|
|
0,241
|
|
|
|
0,158
|
26.
|
Masa moleculara echivalenta a gazelor
de ardere rezultate prin arderea incompleta sub forma de CO si
H2 a comb.
|
|
|
|
15,950
|
27.
|
Masa moleculara echivalenta a gazelor
de ardere uscate rez. prin arderea incompleta sub forma de CO si H2
a comb.
|
|
|
|
14,736
|
28.
|
Constanta gazelor de ardere considerate gaze
perfecte si obisnuite prin arderea incompleta sub forma de CO
si H2 a comb. lichid
|
|
|
|
521,272
|
29.
|
Constanta gazelor de ardere uscate considerate
gaze perfecte si obtinute prin arderea incompleta sub forma de
CO si H2 a comb. lichid
|
|
|
|
564,216
|
30.
|
Variatia molara ce insoteste
arderea incompleta sub forma de CO si H2 a
combustibilului lichid
|
|
|
|
0,078
|
|
|
|
1,732
|
31.
|
Coeficientul chimic al variatiei molare
(volumice) corespunzatoare arderii incomplete sub forma de CO si H2
a combustibilului lichid
|
|
|
|
1,152
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
3
|
Coeficientul variatiei volumice de calcul
corespunzator arderii incomplete
|
|
|
|
1,146
|
33.
|
Caldurile specifice reale si medii ale
reactantilor
|
|
|
=27,55+0,00025T
|
|
|
|
=/
|
|
|
|
=19,25+0,0025T
|
|
|
|
=33,159+0,4529T
|
|
|
|
=0,44+0,00366T
|
|
34.
|
Caldurile specifice reale si midii ale
produselor de ardere
|
|
|
=21,82+3,42 10-3 T
|
|
|
|
=22,195+4,006 10-3 T
|
|
|
|
=24,242+2,38 10-3T
|
|
|
|
=
|
|
35.
|
Puterea calorica inferioara a
combustibilului lichid la si
|
Qi
|
KJ/Kg
|
|
44014,73
|
36.
|
Puterea calorica inferioara a
combustibilului lichid in cazul arderi incomplete
|
|
KJ/Kg
|
|
4135,52
|
37.
|
Puterea calorica inferioara a
amestecului carburant format din benzina si aer in cazul arderii
incomplete
|
|
KJ/Kg
|
|
2847
|
Calculul proceselor de schimbare a gazelor
Tabelul 1.
Nr.
crt.
|
Denumirea
parametrilor initiali
|
Notatii
|
Unitate
de masura
|
Formula
de calcul
|
Rezultat
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
1.
|
Cresterea temperaturii incarcaturi
proaspete prin incalzirea ei de la peretii calzi ai sistemului de
admisie si ai cilindrului de lucru
|
|
grd
|
=024 grd Adopt
|
8,5
|
|
Temperatura incarcaturii proaspete in
cilindru la sfarsitul procesului de schimbare a gazelor
|
|
K
|
|
302
|
3.
|
Temperatura gazelor reziduale in cilindru
|
Tr
|
K
|
Tr =
|
980
|
4.
|
Temperatura amestecului initial la
sfarsitul proc. de schimbare a gazelor si inceputul proc. de
comprimare
|
Ta
|
K
|
|
350
|
5.
|
Presiunea gazelor de ardere din colectorul de
evacuare al motorului
|
Pg
|
bar
|
Pg=1,1 P0
|
1,1
|
6.
|
Presiunea
amestecului initial la sfarsitul proc. de schimb a gaz. si
inceputul comprimarii
|
Pa
|
bar
|
Pa=P0-DPa
|
0,93
|
7.
|
Gradul de umplere efectiv
|
|
|
ηv0 ==0,799;
ηv0'=
|
0,869
ψisa=0,08
|
Calculul proceselor de comprimare
Tabelul 3.1.
Nr.
crt.
|
Denumirea
parametrilor initiali
|
Notatii
|
Unitate
de masura
|
Formula
de calcul
|
Rezultat
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
1.
|
Caldura specifica medie molara la
V=ct a aerului umed
|
|
KJ/Kmol
|
=20,44+0,0035 T
|
|
|
Caldura specifica medie molara la
V=ct a amestecului initial (forma
de vapori)
|
|
KJ/Kmol
|
|
|
3.
|
Caldura specifica med. molara la
V=ct pt. Prod. de ardere "curate" rezultate prin arderea comb. lichid cu l
|
|
KJ/Kmol
|
=23,93+0,0025 T
|
|
4.
|
Caldura specifica med. molara la
V=ct pt producerea de ardere
incompleta rezultat prin arderea comb. lichid cu λ
|
|
KJ/Kmol
|
=32,24+0,0025 T
|
|
5.
|
Caldura specifica med. molara a
amestecului initial care sufera procese de comprimare
|
|
KJ/Kmol
|
=20,39+0,0026 T
|
|
6.
|
Exponentul adiabatic mediu pt amestecul
initial ce sufera procesul de comprimare
|
K
|
|
|
1,37
|
7.
|
Exponentul politropic mediu al amestecul
initial in procesul de comprimare
|
n
|
|
Adoptat
|
1,37
|
8.
|
Presiunea amestecului initial la
sfarsitul procesului de comprimare
|
p
|
bar
|
pc=pa
|
20,96
|
9.
|
Temperatura amestecului initial la
sfarsitul procesului de comprimare
|
T
|
K
|
T=T=
|
816
|
10.
|
Unghiul de avans la producerea scanteii electrice
|
β
|
|
β=(1040)0rac Adoptat
|
18
|
11.
|
Pierderea de masa de amestec initial
datorita neetansietatilor segmentilor pistonului
|
|
Kg
|
=(0,015)n·(1+)
|
0,105
|
Calculul proceselor de ardere
Tabelul
4.1.
Nr.
crt.
|
Denumirea
parametrilor
|
Notatii
|
Unitate
de
masura
|
Formula
de calcul
|
Rezultate
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
1.
|
Compozitia chimica a combustibilului
lichid (C8H18)
|
Yc=c
Yh=h
|
kgc/kgcomb
kgh/kgcomb
|
Stabilita la paragraful 1.
|
c=0,855
h=0,145
|
|
Puterea calorica inferioara a
combustibilului raportata la β=1,032 si T0=273°k
|
Qi
|
Kj/kg
|
Calculata la paragraful 1.
|
44,014
|
3.
|
Cantitatea de aer teoretica necesara
arderii a 1kg combustibil lichid
|
Loum
L`oum
|
kmol/kgcomb
Kg/kgcomb
|
Calculata la paragraful 1.
|
0,524
15,18
|
4.
|
Dozajul aerului in amestecul care sufera
procesul de ardere
|
λ
|
|
Adoptata
|
0,95
|
5.
|
Cantitatea de aer real necesara arderii a
1kg de combustibil
|
Lum
L`um
|
kmol/kgcomb
Kg/kgcomb
|
Calculata la paragraful 1.
|
0,498
14,421
|
6.
|
Coeficientul chimic al variatiei moleculare
ce insoteste procesul de ardere a combustibilului in motor
|
β0
|
|
Calculata la paragraful 1.
|
1,152
|
7.
|
Coeficientul efectiv al variatiei moleculare
ce insoteste procesul de ardere a combustibilului in motor
|
β
|
|
Calculata la paragraful 1.
|
1,146
|
8.
|
Fractii din combustibili arsi pana
la starea z a ciclului
|
xz
|
|
|
0,964
|
9.
|
Coeficientul efectiv al variatiei moleculare
care insoteste arderea combustibilului pana la starea z a
ciclului
|
βz
|
|
|
1,14
|
10.
|
Caldura specifica medie molara a
produselor de ardere in starea z a ciclului
|
|
|
=aVz+bzXz
aVz=21.15134
bz=0.0040447
|
21,155
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
11.
|
Caldura specifica molara a
produselor de ardere in starea "b" a ciclului
|
|
|
=aVb+bbT
aVb=21.1935
bb=0.00408
|
21,197
|
1
|
Puterea calorica inferioara a
combustibilului
|
Q`i
|
Kj/kg
|
Calculata la paragraful 1
|
4135,55
|
13.
|
Gradul de crestere a presiunii in procesul
de ardere interna violenta a combustibilului
|
λz
|
|
=3,..4,2 Adoptat
|
3,5
|
14.
|
Temperatura maxima de ardere
|
Tz
|
k
|
|
2663
|
15.
|
Presiunea maxima de ardere
|
Pz
|
bar
|
Pz= λzpc
|
73,42
|
Calculul proceselor de destindere
Tabelul 5.5.
Nr.
crt.
|
Denumirea parametrilor
|
Notatii
|
Unitate de masura
|
Formula de calcul
|
Rezultate
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
1.
|
Gradul
de destindere preliminara
|
ρ
|
|
Pentru
m.a.s. se adopta ρ=1
|
1
|
|
Gradul
de destindere ulterioara
|
δ
|
|
|
9,8
|
3.
|
Exponentul
adiabatic mediu al gazelor de ardere care sufera procesul de destindere
|
kd
|
|
|
1,275
|
4.
|
Exponentul
politropic mediu al procesului de destindere
|
nd
|
|
|
1,29
|
5.
|
Temperatura
gazului din cilindru la sfarsitul procesului de destindere
|
Td
|
sk
|
|
1374
|
6.
|
Presiunea
gazului din cilindru la sfarsitul procesului de destindere
|
Pb
|
bar
|
|
3,865
|
6. Calculul
parametrilor indicati ai motorului
Tabelul 6.1.
Nr. crt.
|
Denumirea parametrilor
initiali
|
Notatii
|
Unitate de masura
|
Formula de calcul
|
Rezultat
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
1.
|
Presiunea
medie indicata de calcul raportata la cursa totala a
pistonului
|
pic
|
bar
|
|
9,845
|
|
Coeficientul
de plenitudine al diagramei indicate
|
|
|
Adoptat
|
0,96
|
3.
|
Presiunea
medie indicata reala fara pierderi de pompaj
|
pi
|
bar
|
|
9,052
|
4.
|
Presiunea
medie corespunzatoare pierderilor de pompaj la m.a.i. 4T
|
|
bar
|
|
0,087
|
5.
|
Presiunea
medie indicata reala corespunzatoare pierd. de pompaj la
m.a.i. 4T
|
|
bar
|
|
8,985
|
6.
|
Consumul
specific indicat de combustibil
|
ci
|
g/KWh
|
|
0.188
|
7.
|
Randamentul
indicat
|
|
|
|
0,435
|
7. Calculul parametrilor efectivi
ai motorului
Tabelul 7.1.
Nr. crt.
|
Denumirea parametrilor initiali
|
Notatii
|
Unitate de masura
|
Formula de calcul
|
Rezultat
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
1.
|
Presiunea medie
coresp. pierderilor mecanice din m.a.i. propriu-zis
|
Pm
|
bar
|
pm=pi-pe
|
7,972
|
|
Randamentul mec.
al m.a.i propriu-zis
|
|
|
=0,80,92 Adoptat
|
0.88
|
3.
|
Randamentul mec.
al m.a.i combinat
|
|
|
=
|
0,88
|
4.
|
Presiunea medie
efectiv
|
Pe
|
bar
|
Pe=Pi·
|
8,66
|
5.
|
Consumul
specific efectiv de combustibil
|
ce
|
g/KWh
|
ce=ci/
|
0,235
|
6.
|
Randamentul
efectiv
|
|
|
=ηi·ηm
|
0,348
|
8. Determinarea dimensiunilor principale ale
motorului
Daca parametrii de economicitate , ca si puterea
medie efectiva Pe sunt convenabili, incadrandu-se in limitele
corespunzatoare motorului cu destinatia impusa, rezulta
ca se pot calcula dimensiunile principale ale motorului pe baza
rezultatelor calculului proceselor termodinamice ale ciclului de
functionare.
Cunoscandu-se tipul de m.a.i. si destinatia lui, se dau
valori pentru viteza medie a pistonului la regimul nominal, vp med
(m/s) in limitele corespunzatoare si se determina:
[m]
De asemenea, functie de tipul m.a.i. si destinatia lui,
se dau valori pentru numarul de cilindrii, se calculeaza:
(Kwe/cil)
si diametrul
cilindrului:
unde:
1016 m/s - viteza medie a pistonului la regimul nominal;
Pe nom cil - puterea
efectiva corespunzatoare unui cilindru la regimul nominal;
Pe nom - presiunea medie efectiva la regimul
nominal;
i = 15 - numarul de
cilindri;
= 0,91,5.
In final se aleg D si S care
satisfac cel mai bine cerintele privind indicii tehnici, in conformitate
cu destinatia motorului.
Se adopta: S
= 0,074 m;
D = 0,075 m;
9. Construirea diagramei indicate a motorului
Pe baza calcului proceselor care
alcatuiesc ciclul motor, se construieste diagrama indicata. Ea
serveste pentru determinarea indicilor de perfectiune ai ciclului,
dimensiunilor fundamentale (D,S) ale motorului, precum si calculul solicitarilor
mecanice si termice din organele mecanismului motor.
Constructia diagramei se face
prin metoda analitice, deoarece metoda grafica conduce la erori mari;
Pentru construire se procedeaza astfel:
se dau
valori pentru gradul de comprimare curent intre 1 si ε
pentru construirea transformarii de comprimare si destindere;
se
determin` si cunoscandu-se din
calculul termic pa, pb, nc, nd.
Punctele obtinute in diagrama
P-V conform rezultatelor obtinute in tabel, unite printr-o linie
continua conduce la obtinerea diagramei indicate teoretice.
Rotunjind diagrama in domeniul PMI
si PME si trasand diagrama corespunzatoare proceselor de
schimbare a gazelor se obtine diagrama indicata apropiata de cea
reala.
Pentru construirea diagramei
indicate, e bine sa se aleaga urmatoarele scari pentru
volum si presiune:
, unde = 200250 mm;
, unde = 100150 mm;
= 417,56 cm3;
Pentru trasarea diagramei se alege
ca scara de reprezentare:
lva = 220 mm;
lPZ = 110 mm;
Tabelul 9.1.
Nrcrt
|
|
(cm3)
|
|
(cm3)
|
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
1
|
1
|
417.56
|
0.92
|
417.56
|
3.865
|
2
|
1,25
|
334.048
|
1.248977
|
334.048
|
5.154225
|
3
|
1,5
|
278.3733
|
1.603367
|
278.3733
|
6.520895
|
4
|
1,75
|
238.6057
|
1.980386
|
238.6057
|
7.95552
|
5
|
2
|
208.78
|
377929
|
208.78
|
9.451009
|
6
|
2,25
|
185.5822
|
794331
|
185.5822
|
11.00183
|
7
|
2,5
|
167.024
|
3.228239
|
167.024
|
160353
|
8
|
2,75
|
151.84
|
3.678524
|
151.84
|
14.25242
|
9
|
3
|
139.1867
|
4.144231
|
139.1867
|
15.94542
|
10
|
3,25
|
128.48
|
4.624535
|
128.48
|
17.67987
|
11
|
3,5
|
119.3029
|
5.118716
|
119.3029
|
19.45348
|
12
|
3,75
|
111.3493
|
5.626142
|
111.3493
|
21.26424
|
13
|
4
|
104.39
|
6.146247
|
104.39
|
23.11037
|
14
|
4,25
|
98.24941
|
6.678527
|
98.24941 |
24.99029
|
15
|
4,5
|
979111
|
7.222524
|
979111
|
26.90256
|
16
|
4,75
|
87.90737
|
7.777823
|
87.90737
|
28.84591
|
17
|
5
|
83.512
|
8.344047
|
83.512
|
30.81916
|
18
|
5,25
|
79.53524
|
8.920847
|
79.53524
|
382124
|
19
|
5,5
|
75.92
|
9.507902
|
75.92
|
34.85117
|
20
|
5,75
|
761913
|
10.10492
|
761913
|
36.90804
|
21
|
6
|
69.59333
|
10.71162
|
69.59333
|
38.99102
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
22
|
6,25
|
66.8096
|
11.32774
|
66.8096
|
41.09933
|
23
|
6,5
|
64.24
|
11.95306
|
64.24
|
43.23224
|
24
|
6,75
|
61.86074
|
158734
|
61.86074
|
45.38908
|
25
|
7
|
59.65143
|
13.23037
|
59.65143
|
47.56921
|
26
|
7,25
|
57.59448
|
13.88196
|
57.59448
|
49.77205
|
27
|
7,5
|
55.67467
|
14.54192
|
55.67467
|
51.99703
|
28
|
7,75
|
53.87871
|
15.21007
|
53.87871
|
54.24362
|
29
|
8
|
5195
|
15.88624
|
5195
|
56.51134
|
30
|
8,25
|
50.61333
|
16.57028
|
50.61333
|
58.7997
|
31
|
8,5
|
49.12471
|
17.26203
|
49.12471
|
61.10826
|
32
|
8,75
|
47.72114
|
17.96135
|
47.72114
|
63.4366
|
33
|
9
|
46.39556
|
18.6681
|
46.39556
|
65.78431
|
Tabelul 9.
alfa, grad
|
alfa, rad
|
cursa,mm
|
acc,m/s2
|
Vx, cm3
|
p, bar
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
0
|
0
|
0
|
-11667.3
|
460695
|
1.18
|
10
|
0.174528
|
0.700306
|
-11368.3
|
46.30517
|
0.88
|
20
|
0.349056
|
765418
|
-10495.2
|
57.21074
|
0.88
|
30
|
0.523583
|
6.090763
|
-9116.64
|
74.77143
|
0.88
|
40
|
0.698111
|
10.51122
|
-7339.41
|
98.11525
|
0.88
|
50
|
0.872639
|
15.81387
|
-5296.9
|
126.1178
|
0.88
|
60
|
1.047167
|
21.75394
|
-3135.72
|
157.4865
|
0.88
|
70
|
1.221694
|
28.07234
|
-1000.99
|
190.8531
|
0.88
|
80
|
1.396222
|
34.513
|
977.6796
|
224.8653
|
0.88
|
90
|
1.57075
|
40.8384
|
2697.876
|
258.2689
|
0.88
|
100
|
1.745278
|
46.84183
|
409649
|
289.9721
|
0.88
|
110
|
1.919806
|
53554
|
5134.298
|
319.0885
|
0.88
|
120
|
094333
|
57.25342
|
5833.438
|
344.9543
|
0.88
|
130
|
268861
|
61.45116
|
6233.59
|
367.122
|
0.88
|
140
|
443389
|
64.89969
|
640042
|
385.3332
|
0.88
|
150
|
617917
|
67.5779
|
6418.223
|
399.4765
|
0.88
|
160
|
792444
|
69.48304
|
6361.095
|
409.5372
|
0.88
|
170
|
966972
|
70.62132
|
6297.17
|
415.5483
|
0.88
|
180
|
3.1415
|
71
|
6270.676
|
417.5481
|
0.88
|
190
|
3.316028
|
70.62212
|
6297.116
|
415.5526
|
0.885795
|
200
|
3.490556
|
69.48465
|
6361.02
|
409.5458
|
0.903642
|
210
|
3.665083
|
67.58033
|
6418.188
|
399.4893
|
0.93495
|
220
|
3.839611
|
64.90294
|
640125
|
385.3504
|
0.982264
|
230
|
4.014139
|
61.45522
|
6233.879
|
367.1435
|
1.049604
|
240
|
4.188667
|
57.25826
|
5834.011
|
344.9799
|
1.143071
|
250
|
4.363194
|
536094
|
5135.216
|
319.1178
|
1.271855
|
260
|
4.537722
|
46.84797
|
4093.944
|
290.0046
|
1.44996
|
270
|
4.71225
|
40.84498
|
2699.537
|
258.3036
|
1.699151
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
280
|
4.886778
|
34.51981
|
979.6583
|
224.9013
|
0541
|
290
|
5.061306
|
28.07915
|
-998.781
|
190.8891
|
571465
|
300
|
5.235833
|
21.76049
|
-3133.42
|
157.5211
|
3.345773
|
310
|
5.410361
|
15.81988
|
-5294.64
|
126.1496
|
4.535625
|
320
|
5.584889
|
10.51642
|
-7337.36
|
98.14273
|
6.397421
|
330
|
5.759417
|
6.09491
|
-9114.94
|
74.79333
|
9.282362
|
340
|
5.933944
|
768305
|
-10493.9
|
57.22598
|
13.39516
|
350
|
6.108472
|
0.701787
|
-11367.7
|
46.31299
|
17.89937
|
360
|
6.283
|
0
|
-11667.3
|
460695
|
20.06607
|
370
|
6.457528
|
0.698826
|
-11368.9
|
46.29735
|
73.42359
|
380
|
6.632056
|
762533
|
-10496.4
|
57.1955
|
50.21906
|
390
|
6.806583
|
6.086618
|
-9118.34
|
74.74954
|
35.5558
|
400
|
6.981111
|
10.50602
|
-7341.46
|
98.08778
|
25.04276
|
410
|
7.155639
|
15.80786
|
-5299.16
|
126.0861
|
18.1136
|
420
|
7.330167
|
21.74739
|
-3138.03
|
157.4519
|
13.60018
|
430
|
7.504694
|
28.06552
|
-1003.19
|
190.8171
|
10.61376
|
440
|
7.679222
|
34.50618
|
975.7006
|
224.8293
|
8.589643
|
450
|
7.85375
|
40.83182
|
2696.213
|
258.2341
|
7.184024
|
460
|
8.028278
|
46.83568
|
4091.354
|
289.9397
|
6.187119
|
470
|
8.202806
|
534985
|
5133.378
|
319.0593
|
5.468539
|
480
|
8.377333
|
57.24858
|
583865
|
344.9288
|
4.945321
|
490
|
8.551861
|
61.44709
|
6233.302
|
367.1005
|
4.563444
|
500
|
8.726389
|
64.89643
|
6401.958
|
385.316
|
4.287078
|
510
|
8.900917
|
67.57547
|
6418.258
|
399.4636
|
4.092227
|
520
|
9.075444
|
69.48142
|
6361.169
|
409.5287
|
3.96295
|
530
|
9.249972
|
70.62051
|
6297.223
|
415.5441
|
3.889102
|
540
|
9.4245
|
71
|
6270.676
|
417.5481
|
3.86504
|
550
|
9.599028
|
70.62292
|
6297.063
|
415.5568
|
1.18
|
560
|
9.773556
|
69.48626
|
6360.946
|
409.5543
|
1.18
|
570
|
9.948083
|
67.58276
|
6418.153
|
399.5022
|
1.18
|
580
|
10.12261
|
64.9062
|
640209
|
385.3676
|
1.18
|
590
|
10.29714
|
61.45929
|
6234.167
|
367.1649
|
1.18
|
600
|
10.47167
|
57.2631
|
5834.584
|
345.0054
|
1.18
|
610
|
10.64619
|
536649
|
5136.135
|
319.1471
|
1.18
|
620
|
10.82072
|
46.8541
|
4095.238
|
290.037
|
1.18
|
630
|
10.99525
|
40.85155
|
2701.199
|
258.3383
|
1.18
|
640
|
11.16978
|
34.52663
|
981.6367
|
224.9373
|
1.18
|
650
|
11.34431
|
28.08597
|
-996.576
|
190.9251
|
1.18
|
660
|
11.51883
|
21.76705
|
-3131.11
|
157.5557
|
1.18
|
670
|
11.69336
|
15.8259
|
-52939
|
126.1813
|
1.18
|
680
|
11.86789
|
10.52163
|
-7335.3
|
98.17022
|
1.18
|
690
|
104242
|
6.099058
|
-9113.25
|
74.81523
|
1.18
|
700
|
121694
|
771193
|
-10497
|
57.24124
|
1.18
|
710
|
139147
|
0.70327
|
-11367
|
46.32082
|
1.18
|
720
|
1566
|
0
|
-11667.3
|
460695
|
1.18
|
Graficul
9.1.
|
|
Tehnica mecanica
|
|
|
Proiecte pe aceeasi tema
|
|
Ramai informat |
Informatia de care ai nevoie Acces nelimitat la mii de documente. Online e mai simplu. |
Contribuie si tu!
Adauga online documentul tau.
|
|
|
|
|