Gépészet | Gépjárművek » Belsőégésű motorok házi feladat 1

Belsőégésű motorok – házi feladat 1. 1. Feladat: Határozza meg egy négyütemű, 4 hengeres, Otto-motor összlökettérfogatát, hengerátmérőjét, löketét, térfogatteljesítményét, nyomatékát és tényleges (effektív, gazdasági) hatásfokát. Adatok: P eff = 90 kW = 90000 W p eff = 750 kPa =750000 Pa z=4 n = 3000 1/min = 50 1/s B h = 28 kg/h = 7,777  10-3 kg/s s/D = 1,17 H b = 44 MJ/kg = 44  106 J/kg Az összlökettérfogat meghatározása: Peff  V H  n  p eff  2  Peff 2  i = 4 (négyütemű motor), VH  i n  p eff 2  90000  0,0048m 3  4800cm 3 50  750000 VH  A hengerátmérő és a lökethossz meghatározása: Egy henger térfogata: Vh  Vh  1 3 s  D      4 D s  D VH 4800   1200cm 3 z 4 4  Vh 4  0,0012 3  0,109m  109mm D 3   1,17 s    D s  109  1,17  128mm D A térfogatteljesítmény meghatározása:

Peff PV  VH  90  18,75 kW dm 3 4,8 A nyomaték meghatározása: M  Peff 2   n  90000  286,48 Nm 2    50 A tényleges hatásfok meghatározása:  eff  Peff Bt  H b  100  90000  26,29% 7,77  10 3  44  10 6 1 2. Feladat: Egy 8 hengeres V-elrendezésű 5,6 dm3 összlökettérfogatú négyütemű Otto-motort 3600 percenkénti fordulatszámon fékpadon fékezünk. A fékpad 71,62 cm hosszú karján elhelyezett G = 50 kg tömeg tartott egyensúlyt a motor forgatónyomatékával. Határozza meg a motor nyomatékát Nm-ben, az effektív teljesítményét kW-ban, a literteljesítményét kW/dm3-ben, effektív középnyomását kPa-ban. Adatok: V H = 5,6 dm3 = 5600 cm3 k = 71,62 cm =0,7162 m G = 50 kg n = 3600 1/min = 60 1/s z=8 i=4 A nyomaték meghatározása: M  G  g  k  60  9,81  0,7162  421,555 Nm Az effektív teljesítmény meghatározása: Peff  M  2    n  421,555

 2    60  158922,61W  158,9kW A literteljesítmény meghatározása: PV  Peff VH  158,9  28,375 kW dm 3 5,6 Az effektív középnyomás meghatározása: p  i   M 421,555  4    0,94597 MPa  945,97kPa VH 158922 2 3. Feladat: Egy dízelmotor adott munkapontban meghatározott gazdasági (tényleges) hatásfoka 36% és a hajtóanyag-fogyasztása 15 kg gázolaj óránként. A gázolaj fűtőértéke H GO = 42 MJ/kg Mekkora a motor effektív teljesítménye és mekkora a fajlagos hajtóanyag-fogyasztása g/kWhban? Adatok:  g = 36 % B t = 15 kg/h H GO = 42 MJ/kg = 42  106 J/kg Az effektív teljesítmény meghatározása: g  Peff  3600 Bt  H GO  Peff   g  Bt  H GO 3600  0,36  42  10 6  15  63000W  63kW 3600 A fajlagos hajtóanyag-fogyasztás meghatározása: bt  1000  Bt 15  1000   238,095 g / kWh Peff 63 3 4. Feladat: Mekkora a 4 hengeres 3000

cm3 összlökettérfogatú dízelmotor effektív középnyomása, mechanikai hatásfoka és gazdasági hatásfoka az alábbi fékpadi mérési eredmények alapján? Adatok: V H = 3000 cm3 z=4 i=4 n = 3600 1/min =60 1/s P eff = 58 kW = 58000 W p i = 0,9 MPa = 9  105 Pa b t = 230 g/kWh H GO = 42 MJ/kg = 42  106 Az effektív középnyomás meghatározása: p eff  Peff 58000 i   2  0,644MPa  644kPa VH  n 2 3000  60  A gazdasági hatásfok meghatározása: g  3600 3600  100   100  35,6% 44  230 H GO  bt A mechanikai hatásfok meghatározása:  mech  Pi  Peff Pi  100 2 2  V H  n  pi   0,003  60  900000  81000W  81kW i 4  mech  58  100  71,605% 81 4 5. Feladat: Egy 4 hengeres, négyütemű dízelmotorhoz szivattyúcsere miatt új adagoló szivattyút kell beállítani. Meghatározandó a beadagolt gázolaj egy löketre eső mennyisége mm3/löket értékben, a motor

effektív középnyomása kPa-ban és a tényleges (effektív) hatásfoka, az alábbi adatok alapján. Adatok: V H = 10,5 dm3 = 10500 cm3 z=4 i=4 P eff = 190 kW = 190000 W n = 2400 1/min = 40 1/s b t = 235 g/kWh  go = 0,835 kg/dm3 H go = 42 MJ/kg = 42  106 J/kg A beadagolt gázolaj egy löketre eső mennyiségének meghatározása: Mivel a motor 4 hengeres négyütemű, ezért minden egyes fordulatra egy befecskendezés jut. Óránkénti fordulatszám: N  n  60  2400  60  1440001 / h Az óránkénti befecskendezés tehát 144000. A hajtóanyag-fogyasztás: Peff  b 190  235 Bt    44,65 kg h 1000 1000 Egy löket hajtóanyag tömege: B 44,65 mg  t   3,1  10  4 kg löket N 144000 A löket térfogata: mg 3 3,1  10 4   371,26 mm Vlöket  7 löket  g 8,35  10 Az effektív középnyomás meghatározása: p eff  Peff 190000 4 i    0,90476MPa  904,76kPa VH  n 2 10500  40 2  A tényleges

hatásfok: e  2  3600  p e  VH  n 2  3600  0,90476  0,0105  40  100   100  36,5% Bt  H go  i 44,65  42  4 5