1. Исходные данные

Таблица 1 – Исходные данные

№ п/п.	Наименование	Ед. изм.	Значение
1	Марка трактора		МТЗ – 80
2	Тяговый класс трактора	Рн, Кн	1,4
3	Почвенный фон		Стерня
4	Число передач		5
5	Высшая рабочая скорость	Vтр	10,3
6	Температура окружающей среды	To, К	292
7	Давление окружающей среды	Po, МПа	0,1
8	Степень сжатия	ε	17
9	Количество цилиндров	i	4
10	Средняя скорость поршня	м/с	8,4
11	Мощность двигателя, л.с./кВт	л.с./кВт	85/62,6

2. Тепловой расчет двигателя

2.1 Исходные данные для теплового расчета

В качестве исходных данных для теплового расчета принимаем следующие:

Колёсный, общего назначения, класса тяги 14,0 кН (1,4тс). Предназначен для выполнения в агрегате с навесными, полунавесными и прицепными гидрофицированными машинами сельскохозяйственных (вспашка, сплошная культивация, боронование, лущение стерни, посев, уборка сельскохозяйственных культур, снегозадержание), землеройных и погрузочных (со специальными машинами) работ.

Изготовитель – Минский тракторный завод .На тракторе установлен четырехтактный, четырёхцилиндровый, рядный дизельный двигатель Д-240 жидкостного охлаждения. Запуск двигателя осуществляется с места водителя при помощи пускового двигателя с электростартером.

Степень сжатия ε= 17; коэффициент такности τ_дв = 4; коэффициент избытка воздуха α = 1,45. Дизельное топливо «Л» (ГОСТ 305 - 82); низшая теплота сгорания топлива Q_н = 42500 кДж/кг; средний элементарный состав топлива: С = 85,7 %; Н = 13,3 %; О = 1 %. Расчет ведем для условий сгорания 1 кг топлива.

2.2 Параметры рабочего тела

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива:

(1)

или

(2)

Количество свежего заряда:

М₁= α·L₀=1,45·0,5= 0,725 кмоля. (3)

Общее количество продуктов сгорания:

M₂= L₀·α+H/4+O/32=1,45 ∙ 0,5 + 0,133/4+0,01/32=0,7503 кмоля. (4)

2.3 Параметры окружающей среды и остаточные газы

Атмосферные условия: P₀=0,1 МПа, T_o= 293 К.

Давление окружающей среды: р_К= р_О= 0,1 МПа;

Давление и температура остаточных газов:

p_r= 1,15·p₀=1,15·0,1= 0,115 МПа (5)

Принимаем Т_r= 930 К

2.4 Процесс впуска

Принимаем температура подогрева свежего заряда Δt= 15°С.

Плотность заряда на впуске

(6)

где R_в – удельная газовая постоянная воздуха.

Принимаем (β²+ξ_вп)= 3,25 и ω_вп= 75 м/с

β – коэффициент затухания скорости движения заряда в рассматриваемом сечении цилиндра;

ξ_вп – коэффициент сопротивления впускной системы, отнесенный к наиболее узкому ее сечению;

ω_вп – средняя скорость движения заряда в наименьшем сечении впускной системы.

Потери давления на впуске в двигатель:

Δp_a= (β²+ξ_вп)·ω²_вп·ρ_к·10^-6/2=3,25·75²·1,19·10^-6/2=0,0108 МПа (7)

Давление в конце впуска:

р_а= р_к-Δр_а= 0,1-0,0108=0,0892 МПа (8)

Коэффициент остаточных газов:

(9)

Температура в конце впуска:

Т_а= (Т_к+ΔТ+γ_rТ_r)/(1+γ)= (292+15+0,027·930)/(1+0,027)=327,37 К (10)

Коэффициент наполнения:

η_v= Т_к·(εр_а-р_r)/[(Т_к+ΔТ)·(ε-1)·р_к]=

=293(17·0,0892-0,115)/ [(292+15)(17-1)0,1]=0,83 (11)