1 Расчёт теплового баланса двигателя
Теплота, выделяемая при сгорании топлива, не полностью преобразуется в полезную работу, часть составляет потери. Из этих потерь в реальном двигателе наиболее существенными являются потери теплоты с выпускными газами и охлаждающей жидкостью. Кроме того, часть теплоты уносится смазочным маслом, отдается окружающей среде вследствие теплоизлучения и частично недовыделяется вследствие неполного сгорания топлива. Общее распределение теплоты, выделившейся при сгорании вводимого в цилиндр топлива, называется тепловым балансом двигателя.
Степень
использования теплоты в рабочем цикле,
т.е. его экономичность, оценивается
индикаторным КПД
,
который представляет собой отношение
теплоты
,
эквивалентной индикаторной работе, ко
всей теплоте
,
введенной в двигатель с топливом.
Следовательно,
,
где
–
термический эквивалент работы,
;
–индикаторная
мощность,
;
–часовой
расход топлива,
или
;
–
низшая
теплота сгорания топлива,
или
.
Определим индикаторную мощность двигателя, которая вычисляется по формуле:
,
где
–рабочий
объем двигателя;
–среднее
индикаторное давление;
–
частота
вращения КВ;
–число
тактов.
.
Отношение
,показывает
количество теплоты, расходуемого в
двигателе для получения в течении
индикаторной
мощности в
,
и называется удельным индикаторным
расходом топлива
.Тогда
и
,
где
–
в
.
Поскольку
,
имеем
.
Из
равенства
,
можем найти часовой расход топлива
.
Для оценки экономичности работы двигателя в целом используется эффективный КПД, представляющий собой отношение теплоты, эквивалентной эффективной работе, к теплоте, затраченной на получение этой работы. Эффективный КПД, учитывающий как тепловые, так и механические потери в двигателе, аналогично индикаторному КПД определяется по формуле
.
Удельный эффективный расход топлива
,
где
эффективная мощность
может
быть
найдена по формуле,
аналогичной выражению для определения
индикаторной
мощности
.
КПД и удельные расходы топлива характеризуют экономичностью двигателя и его рабочего процесса. Величина их зависит от многих факторов (от способа смесеобразования, скорости и полноты сгорания топлива и др.).
2 Расчет аодяного насоса
Для смазки деталей автомобильных двигателей применяют масла, полученные путем переработки остатков нефти после отгонки из неё жидких топлив. Они должны иметь соответствующую вязкость, хорошую маслянистость, возможно низкую температуру застывания и высокую температуру вспышки, стабильность всех этих свойств; в них должны отсутствовать механические примеси, кислоты, щёлочи и вода. Объем масла в двигателе должен быть минимальным, но, однако, он должен обеспечивать заполнение всей системы, смачивание деталей и стенок картера и создание определенного запаса, компенсирующего расход масла. Этот расход составляет 0,2…3% расхода топлива.
У
дельный
объем масла
,
заливаемого в смазочную систему с мокрым
картером, для бензиновых двигателей
лежит в пределах
.
Нужно выбирать меньшее значение, потому
как большой объём масла не соответствует
сегодняшним тенденциям. Принимаем
Тогда объем масла заливаемого в данный двигатель будет равен:
.