Содержание

Наименование параметра

Обозначение

Значение для бензинового двигателя

Температура окружающей среды, К

T_o

293

Давление окружающей среды, МПа

p_o

0,1

Давление наддува, МПа

p_k

__

Температура надувочного воздуха, К

T_k

__

Давление газов в цилиндре в начале сжатия, МПа

p_a

0,085

Коэффициент избытка воздуха

α

0,95

Показатель политропы сжатия

n₁

1,36

Показатель политропы расширения

n₂

1,28

Механический КПД

η_m

0,80

Подогрев свежего заряда от стенок цилиндра

∆T

15

Коэффициент активного тепловыделения

ξ_z

0,90

Максимальное давление сгорания, МПа

p_z

__

Температура газов на выпуске из цилиндра, К

T_r

1050

Давление газов на выпуске из цилиндра, МПа

p_r

0,12

Коэффициент, учитывающий неодинаковость теплоемкостей свежего заряда и продуктов сгорания

ψ

1,13

Элементарный состав топлива, кг/кг топлива

С

0,855

Н

0,145

О

__

Низшая теплотворная способность топлива, кДж/кг

Q_н

44000

Наименование величины и расчетная формула

Значение параметров для дизельного двигателя

Значение величины для дизельного двигателя

Термохимический расчет

Теоретическое количество воздуха, необходимое для полного сгорания 1 кг топлива, кг

l₀= ( C + 8 H)

( 0,855 + 8^.0,145)

14,957

Теоретическое количество воздуха, необходимое для полного сгорания 1 кг топлива, кмоль

L₀= ( )

( )

0,512

Количество свежего заряда, поступившего в цилиндр к началу сжатия, кмоль/кг топлива

M_з = α^.L₀

M_з = 0,95 ·0,512

0,486

Количество продуктов полного сгорания, кмоль/кг

M_r =

0,523

Расчет показателей качества очистки наполнения цилиндра и показателей процесса сжатия

Коэффициент остаточных газов

=

0,058

Температура газов в цилиндре в начале сжатия, К

T_a =

356

Коэффициент наполнения

=

0,748

Давление в конце сжатия, МПа, p_c = p_a εⁿ¹

0,085 ^. 8,5^1,36

1,56

Температура в конце сжатия, К, T_c = T_a ε^n1-1

356 ·8,5^1,36-1

770 (497 )

Термодинамический расчет процесса сгорания

Действительный коэффициент молекулярного изменения рабочего тела в точке z

β_z=

1,07

Средняя мольная теплоемкость рабочего тела в конце процесса сжатия, кДж/(кмоль ^oС)

μC_Vc=20,6+0,002638t_c

20,6+0,002638·497

21,912

Для определения средней теплоемкости продуктов сгорания зададим значение t_z, ^oC

2483 (2756 К)

Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания μC_Vc , кДж/(кмоль^. ), по таблице 8 из [2] при t_z=2483

33,046

Методом последовательных приближений решаем уравнение сгорания

При t_z=2483 получаем

87831 ≈87831

Степень повышения давления =

3,83

Максимальное давление сгорания p_z= ^. p_c

3,83^.1,561

5,98

Расчет процесса расширения

Степень предварительного расширения ρ= β_zT_z/ λT_c

__

1

Степень последующего расширения δ=

8,5

Давление в конце процесса расширения, МПа

P_b =

0,386

Температура в конце процесса расширения,К

T_b=

1514

Расчетная температура газов на выпуске из цилиндра, К

T_r1=

1025

Оценка погрешности предварительного задания температуры

∆ =

2,43

Расчет индикаторных и эффективных показателей

Расчетное среднее индикаторное давление, МПа:

p'_mip=

0,97

Расчетное среднее эффективное давления, МПа

p_mer=p'_mipi ^. η_m ^. u

0,97·0,8^.0,98

0,76

Действительное среднее эффективное давление, МПа

P_me=

0,77

Действительное среднее индикаторное давление, МПа

P_mi =

0,96

Погрешность расчета среднего эффективного давления, %

∆=

1,18

Плотность свежего заряда на впуске в цилиндр, кг/м³

ρ_з=

1,193

Индикаторный КПД

η_i=

0,349

Эффективный КПД

η_e= η_iη_m

0,349·0,8

0,279

Индикаторная мощность, кВт N_i=N_e/ η_m

69

Удельный индикаторный расход топлива

B_i=3600/η_iQ_н

0,234

Удельный эффективный расход топлива, кг/(кВтч)

b_e=b_i/η_m

0,293

Расход топлива двигателем при номинальной мощности, кг/ч

B=b_eN_e

0,293·55,2

16,18

Расчет коэффициента приспособляемости и скоростного коэффициента

Номинальный крутящий момент, Нм M_e=30N_e·10³/πn

90,93

Коэффициент приспособляемости k=M_max/M_e

1,188

Скоростной коэффициент k_c=n_Mmax/n

0,621