- •Саратовский государственный технический университет автомобильные двигатели
- •Одобрено
- •Саратов 2008 содержание
- •1. Общие методические указания
- •2. Методические указания по выполнению теплового расчета автомобильного двигателя
- •2.1. Задание
- •По указанному заданию выполнить тепловой расчет четырехтактного автомобильного двигателя на режиме максимальной мощности и построить индикаторную диаграмму цикла.
- •2.2. Технико-экономическое обоснование проектируемого двигателя
- •2.3. Выбор дополнительных параметров и показателей
- •2.3.1. Параметры свежего заряда, поступающего к двигателю
- •2.3.2. Элементарный состав и низшая теплота сгорания топлива
- •Характеристики топлив
- •2.3.3. Степень сжатия
- •2.3.4. Коэффициент избытка воздуха
- •2.3.5. Параметры остаточных газов
- •2.3.6. Подогрев свежего заряда от стенок
- •2.3.7. Коэффициент наполнения цилиндра
- •2.3.8. Показатель политропы сжатия
- •2.3.9. Показатель политропы расширения
- •2.3.10. Степень повышения давления газов при сгорании
- •2.3.11. Коэффициент использования теплоты при сгорании
- •2.3.12. Коэффициент скругления индикаторной диаграммы
- •2.3.13. Отношение хода поршня к диаметру цилиндра
- •2.4.4. Определение параметров конца расширения
- •2.4.5. Определение индикаторных показателей
- •2.4.6. Определение эффективных показателей двигателя
- •2.4.7. Определение рабочего объема двигателя и размеров его цилиндров
- •2.5. Расчет и построение индикаторной диаграммы
- •3. Методические указания к выполнению динамического расчета двигателя
- •3.1. Исходные данные
- •3.1.1. Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна
- •3.1.2. Конструктивные массы подвижных частей кривошипно-шатунного механизма
- •3.2. Динамический расчет автомобильного двигателя
- •3.2.1. Пояснения к заполнению таблицы динамического расчета двигателя
- •3.2.2. Пояснения к построению графиков динамического расчета
- •3.2.3 Определение среднего значения общего тангенциального усилия от всех цилиндров за цикл
- •Литература
- •Функций для динамического расчета
2.3.8. Показатель политропы сжатия
В тепловом расчете автомобильных двигателей обычно принимают, что процесс сжатия протекает по политропе с некоторым условным средним постоянным показателем , величина которого обеспечивает получение такой же работы на линии сжатия, как и при фактическом переменном показателе. Величина зависит в основном от частоты вращения коленчатого вала двигателя, степени сжатия, размеров цилиндра, материалов поршня и цилиндра, интенсивности охлаждения и т.п.
Значения для различных типов автомобильных двигателей обычно лежат в пределах:
– для двигателей с искровым зажиганием = 1,37…1,39;
– для дизелей = 1,36…1,37.
Величина увеличивается с увеличением быстроходности двигателя, с уменьшением отношения поверхности охлаждения к объему цилиндра (т.е. с увеличением диаметра). Значение уменьшается с увеличением степени сжатия и увеличением интенсивности охлаждения.
2.3.9. Показатель политропы расширения
Для упрощения теплового расчета кривая процесса расширения обычно принимается за политропу с некоторым условным средним постоянным показателем , величина которого соответствует той же работе на линии расширения, что и при фактическом переменным показателе.
Величина зависит в основном от интенсивности охлаждения цилиндра, догорания топлива, утечек газа через неплотности и пр.
Значения для различных видов автомобильных двигателей обычно лежат в пределах:
– для двигателей с искровым зажиганием = 1,26…1,30;
– для дизелей = 1,27…1,29.
Величина снижается с увеличением быстроходности двигателя, с увеличением диаметра цилиндра и повышается с увеличением интенсивности охлаждения цилиндров.
2.3.10. Степень повышения давления газов при сгорании
Выбор степени повышения давления газов при сгорании необходим только при тепловом расчете дизеля.
Величина зависит в основном от формы камеры сгорания и способа смесеобразования и обычно лежит в пределах:
– для дизелей с неразделенными камерами сгорания и объемным смесеобразованием =1,9…2,2;
– для вихрекамерных и предкамерных дизелей, а также для дизелей с полуразделенными камерами и пленочным смесеобразованием =1,5…1,8.
Более короткий резкий впрыск топлива приводит к повышению значений , топливо с пониженным цетановым числом также дает повышенное значение .
2.3.11. Коэффициент использования теплоты при сгорании
Величина коэффициента использования тепла топлива зависит в основном от формы камеры сгорания двигателя, способа смесеобразования, коэффициента избытка воздуха, быстроходности двигателя, интенсивности охлаждения головки блока и цилиндров.
Величина обычно находится в пределах:
– для двигателей с искровым зажиганием = 0,85…0,95;
– для быстроходных автомобильных дизелей с неразделенными и полуразделенными камерами сгорания = 0,75…0,85;
– для быстроходных автомобильных дизелей с разделенными камерами сгорания = 0,7…0,8.
Повышение значений достигается за счет сокращения потерь тепла в стенки, выбора рациональной формы камеры сгорания, оптимального значения коэффициента избытка воздуха.