Содержание

1. Тепловой расчет

2. Построение свернутой индикаторной диаграммы

Заключение

Список используемой литературы

Отношение l = r/l_ш = 0,285 r- радиус кривошипа

l_ш – длина шатуна

Степень сжатия, e - 10;

Номинальная мощность, Ne, [кВт] – 70;

Коэффициент избытка воздуха, a - 0,95;

Номинальная частота, n _ном [мин^-1 ] – 5500;

1. Тепловой расчёт и тепловой баланс карбюраторного двигателя

Произвести расчет четырехтактного карбюраторного двигателя, предназначенного для легкового автомобиля. Эффективная мощность двигателя N_е = 70 кВт при частоте вращения коленчатого вала п = 5500 об/мин. Двигатель четырехцилиндровый, i = 4 с рядным расположением. Система охлаждения жидкостная закрытого типа. Степень сжатия ε = 10.

Топливо. В соответствии с заданной степенью сжатия ε = 10 можно использовать бензин марки АИ-92.

Средний элементарный состав и молекулярная масса топлива

С =0,855; Н =0,145 и m_т = 115 кг/кмоль.

Низшая теплота сгорания топлива

Параметры рабочего тела. Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива

кмоль возд/кг топл.;

= кг возд/кг топл.

Коэффициент избытка воздуха. Стремление получить двигатель достаточно экономичный и с меньшей токсичностью продуктов сгорания, которая достигается α = 0,95.

Количество горючей смеси М₁= α*L₀ + l/m_т;

M₁ = 0,95 · 0,516+1/115= 0,4988 кмоль гор. см/кг топл.

Количество отдельных компонентов продуктов сгорания при К=0,5

Углекислый газ

кмоль Окиси углерода, СО₂/кг топл;

кмоль СО/кг топл;

Водяного пара, Н₂О/кг топл;

= 0,0045

кмоль Н₂/кг топл;

Азота:

кмоль N₂/кг топл;

Общее количество продуктов сгорания

;

Проверка: М₂ = 0,855/12 + 0,145/2 + 0,792 ∙ 0,95 ∙ 0,516 = 0,5319 кмоль

Параметры окружающей среды и остаточные газы.

Принимаются стандартные условия окружающей среды: барометрическое давление Р₀ = 101,3 кПа, температура воздуха Т₀ = 293 К.

Температура остаточных газов. При постоянном значении степени сжатия ε = 10 температура остаточных газов практически линейно возрастает с увеличением скоростного режима при α = const, но уменьшается при обогащении смеси. α = 0,95.

Давление остаточных газов

p_rN = 1,18р₀ = 1,18 · 0,1 =0,118 МПа.

Тогда

A_р = (p_rN – p₀ ·1.035) 10⁸/( ₎ = (0,118-0,1·1,035) 10⁸/(5500² • 0,1) = 0,4793;

Р_r = р₀ (1,035 + A_р· 10^-8n²) = 0,1 (1,035+ 0,4973 · 10^-8n²) = 0,1035 + 0,4793·10^-9n².

Т_{r=1060 К}

Процесс впуска. Температура подогрева свежего заряда. С целью получения хорошего наполнения двигателя на номинальном скоростном режиме принимается ∆Т_N=8°С. Тогда

;

.

=7,99 °С

Плотность заряда на впуске

,

где R_B = 287 Дж/кг · град — удельная газовая постоянная для воздуха.

Потери давления на впуске β² + ξ_вп = 2,8 и ω_вп = 95 м/с. Тогда

А_n = ω_вп /n_N = 95/5500= 0,01727;

.

Отсюда получим:

∆p_α= 2,8 • 0.01727² • 5500² • 1,189 Ч10^-6/2 = 0,015 МПа;

Давление в конце впуска

р_α= p₀ — ∆p_α,

р_{α=0,085 МПа}

Коэффициент остаточных газов.

При определении γ_r для двигателя без наддува принимается коэффициент очистки φ_оч = 1, а коэффициент дозарядки на номинальном скоростном режиме φ_доз = 1,10, что вполне возможно получить при подборе угла опаздывания закрытия впускного клапана в пределах 30—60°. При этом на минимальном скоростном режиме (п = 900 об/мин) возможен обратный выброс в пределах 5%, т. е. φ_доз = 0,95. На остальных режимах значения φ_доз можно получить, приняв линейную зависимость φ_доз от скоростного режима. Тогда

;

Температура в конце впуска:

К;

Коэффициент наполнения:

.