
- •Институт Транспорта Кафедра эксплуатации автомобильного транспорта
- •Содержание
- •Введение
- •Владеть:
- •Тема № 1. Тепловой расчет двигателя
- •Топливо
- •1.2 Параметры окружающей среды и остаточные газы
- •1.3 Процесс впуска
- •1.4 Процесс сжатия
- •1.5 Процесс сгорания
- •1.6 Процесс расширения
- •1.7 Процесс выпуска
- •1.8 Индикаторные параметры рабочего цикла
- •1.9 Эффективные показатели двигателя
- •1.10 Основные параметры цилиндра и двигателя
- •1.11 Построение индикаторной диаграммы
- •Тема № 2. Расчет поршневого кольца
- •Тема № 3. Расчет и построение скоростной характеристики двигателя
- •Тема № 4. Построение динамической характеристики автомобиля
- •Тема № 5. Кинематический и динамический расчет двигателя
- •Тема № 6. Задания для курсового проекта
- •7. Критерии оценки работы обучающихся
- •8. Список основной литературы
- •9. Список дополнительной литературы
- •625000, Тюмень, ул. Володарского, 38.
- •625039, Тюмень, ул. Киевская, 52.
Владеть:
|
|
|
|
|
Тема № 1. Тепловой расчет двигателя
Цель: приобрести знания для проведения теплового расчета двигателя внутреннего сгорания.
Состав задания:
Расчет процесса впуска.
Расчет процесса сжатия.
Расчет процесса сгорания.
Расчет процесса расширения.
Расчет процесса выпуска.
Расчетная часть.
Тепловой расчёт заданного двигателя проводится при его переводе на питание газовым топливом. Основными исходными данными для теплового расчёта служат:
– номинальная мощность двигателя, кВт;
– номинальная частота вращения, мин-1 (nmax = (1,05…1,20) · nN);
– число цилиндров;
– диаметр и ход поршня, мм.
Указанные показатели принимаются в ходе аналитического обзора отечественного и зарубежного двигателестроения в данной отрасли.
По результатам теплового расчёта определяются индикаторные и эффективные показатели рабочего цикла и двигателя, а также строится индикаторная диаграмма.
Результаты теплового расчёта двигателя в дальнейшем используются при выполнении кинематического и динамического расчётов.
Топливо
В качестве топлива принять сжиженный газ (низшая теплота сгорания по табл. 1), средний элементный состав: С3Н8 = 52%, С4Н10 = 48%.
Таблица 1
Низшая теплота сгорания топлива Нu, МДж/м3
Топливо |
Бензин |
Дизельное |
Природный газ |
Пропан |
Бутан |
Нu |
44,0 |
42,5 |
35,0 |
85,5 |
112,0 |
Теоретически необходимое количество воздуха (кмоль) для сгорания 1 кг газообразного топлива определяется по формуле:
|
|
(1.1) |
||||
где |
0,208 |
– |
объёмное содержание кислорода в 1 кмоль воздуха; |
|||
|
n |
– |
число атомов углерода (n = 0…5); |
|||
|
m |
– |
число атомов водорода (m = 0…12); |
|||
|
r |
– |
число атомов кислорода (r = 0…2); |
|||
|
СnHmOr |
– |
объёмная доля горючего компонента в топливе, доли. |
Количество свежего заряда (горючей смеси) поступающего в цилиндр определяется по формуле:
|
|
(1.2) |
|||
где |
М1 |
– |
количество горючей смеси, кмоль; |
||
|
α |
– |
коэффициент избытка воздуха (табл. 2). |
Таблица 2
Коэффициент избытка воздуха двигателей (α) при номинальной мощности
Двигатели |
Коэффициент избытка воздуха α |
1 |
2 |
Карбюраторные |
0,80…0,96 |
С форкамерно-факельным зажиганием |
0,85…0,98 |
С искровым зажиганием и впрыском топлива |
0,85…1,30 |
Дизели с неразделёнными камерами и объёмным смесеобразованием |
1,50…1,70 |
Дизели с неразделёнными камерами и плёночным смесеобразованием |
1,50…1,60 |
Продолжение табл. 2
1 |
2 |
Вихрекамерные дизели |
1,30…1,45 |
Предкамерные дизели |
1,40…1,50 |
Дизели с наддувом |
1,30…2,20 |