Расчет судового двигателя внутреннего сгорания. Анализ конструкции судовых двигателей различных типов. Общий вид дизельного двигателя серии MAN B&W S50-98MC, страница 17

Точное определение этих коэффициентов при теоретическом расчете связано с исключительными трудностями. Поэтому для оценки качества газообмена параметрами γ_ог и α_в задаются, после чего оценивается в первом приближении параметр μ, а также рассчитываются косвенные показатели, характеризующие газообмен:

•  Располагаемое время-сечение газообмена;

•  Параметры газа в цилиндре в момент открытия продувочных органов;

•  Условные скорости истечения газов.

По соотношениям косвенных показателей делаются выводы о характере газообмена. Полученные при расчете газообмена параметры используются при оценке энергетического баланса системы наддува:

•  При определении потребной мощности компрессора;

•  При определении располагаемой мощности газовой турбины.

3.2.1. Исходные данные для проведения оценки

Количество продувочных окон в цилиндре двигателя, i_по: i_по = 30 шт. – задано по условию. Высота продувочных окон в цилиндре двигателя, h_по: h_по = 0,20 м – задано по условию.

Ширина продувочных окон в цилиндре двигателя, b_по:

b_по = 0,05 м – задано по условию.

Угол наклона продувочных окон к оси цилиндра двигателя, β_по:b_по = 90,00 – задано по условию.

Угол наклона продувочных окон к радиусу цилиндра двигателя, γ_по: g_по = 20,00 – задано по условию.

Количество выпускных клапанов в цилиндре двигателя, i_вк: i_вк =1 шт. – задано по условию.

Средний диаметр выпускных клапанов в цилиндре двигателя, d_вк: d_вк = 0,38 м – задано по условию.

Высота подъема выпускных клапанов в цилиндре двигателя, s_вк: s_вк = 0,11 м – задано по условию.

Угол наклона посадочного пояса клапана к оси цилиндра двигателя, α_вк: a_вк = 45,00 – задано по условию.

Потерянный ход поршня двигателя по выпускным клапанам, s': s'= 0,25 м – задано по условию.

Потерянный ход поршня двигателя по продувочным окнам, s'': s''= 0,25 м – задано по условию.

Суммарная площадь продувочных окон двигателя, A_по: Aпо = iпо bпо hпо sin(βпо ) cos(γпо )=

= 30,00 0,05 0,20 sin(90 ) cos(20 )» 0,21 м² .

Суммарная площадь выпускных клапанов двигателя, A_кл:

= i dвк )2 sin(a )=1,00 3,14 (0,38)2 sin(45 )» 0,09 м2 . p (

Aвк         вк                                           вк                                                                                           

4                                           4

3.2.2. Определение действительного время-сечения

Диаметр распределительного вала механизма газораспределения, d_рв: d_рв = 0,16 м – задано по условию.

Диаметр ролика привода клапана механизма газораспределения, d_кр: d_кр = 0,06 м – задано по условию.

Диаметр начальной окружности кулачка механизма газораспределения, d_к: d_к = 0,26 м – задано по условию.

Для оценки процесса газообмена в судовых двигателях внутреннего сгорания используется диаграмма располагаемого время-сечения. При построении диаграммы по оси ординат откладывается площадь сечения f продувочных окон, а по оси абсцисс – угол поворота коленчатого вала двигателя φ. Площадь данной диаграммы определяется путем планиметрирования. При отсутствии планиметра диаграмма разбивается на ряд геометрических фигур (прямоугольники) площадь которых несложно определить; общая площадь равна сумме площадей этих фигур.

Исходными данными для построения диаграммы “время-сечение” являются диаграммы работы впускных клапанов и продувочных окон. При построении диаграммы работы выпускных клапанов (рис. 14) по оси ординат откладывается высота подъема выпускных клапанов s_вк в цилиндре двигателя, а по оси абсцисс – угол поворота коленчатого вала двигателя φ. При построении диаграммы работы продувочных окон (рис. 15) по оси ординат откладывается высота открытия продувочных окон s_по в цилиндре двигателя, а по оси абсцисс – угол поворота коленчатого вала двигателя φ.

Промежуточные значения высоты подъема выпускных клапанов и высоты открытия продувочных окон (табл. 2):

Таблица 2. Работа впускных клапанов и продувочных окон.