
- •Введение
- •1. Тепловой расчет двигателя.
- •1.1. Выбор основных параметров теплового расчета
- •I. Элементарный состав жидких топлив
- •2. Элементарный состав газообразных топлив
- •3. Элементарный состав спиртов
- •4. Значения степени сжатия автотракторных двигателей
- •5. Влияние конструкции камеры сгорания на степень сжатия
- •6. Значение коэффициента избытка воздуха
- •7. Подогрев свежего заряда
- •8.Параметры остаточных газов
- •1.2. Расчет процесса впуска.
- •9. Параметры газов в конце впуска
- •10. Значения коэффициента наполнения
- •1.3. Расчет процесса сжатия.
- •11. Параметры газов в конце сжатия
- •1.4. Расчет процесса сгорания.
- •12. Параметры газов в конце сгорания
- •1.5. Расчет процесса расширения.
- •13. Параметры газов в конце выпуска
- •1.6. Построение индикаторной диаграммы.
- •1.7. Определение индикаторных и эффективных показателей цикла.
- •1.8. Определение основных размеров двигателя.
- •14. Значения коэффициентов а и в
- •2.2. Кинематические соотношения кривошипно-шатунного механизма.
- •2.3. Силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс кривошипно-шатунного механизма.
- •2.4. Развертывание индикаторной диаграммы и графика сил инерции по углу поворота коленчатого вала.
- •2.5. Построение графиков сил n, Pt , t, отнесенных к единице площади поршня (п, Pt , t).
- •2.6. Определение удельного давления на поверхности шатунной шейки
- •2.7. Диаграмма изменения крутящего момента двигателя по углу поворота коленчатого вала.
- •Список литературы
4. Значения степени сжатия автотракторных двигателей
Двигатели |
Вид топлива |
|
Карбюраторные |
А-72 |
8,0 |
Карбюраторные |
А-76 |
5,5...6,5 |
Карбюраторные |
АИ-93 |
6,6...7,1 |
Карбюраторные |
АИ-98 |
7,6...8,5 |
Карбюраторные |
А-100 |
8,6. ..9,5 |
Высокофорсированные |
и более |
до 12,5 |
Дизельные без наддува с неразделенной камерой сгорания |
диз.топливо |
14,0...16,0 |
Дизельные без наддува двухкамерные |
диз.топливо |
16,0...18,0 |
Дизельные быстроходные |
диз.топливо |
до 22,0 |
Дизельные с наддувом |
диз.топливо |
11,0...16,0 |
Газовые |
генерат.газ |
6,0...10,0 |
Газовые |
природ.газ |
5,0…8,0 |
5. Влияние конструкции камеры сгорания на степень сжатия
Конструкция камеры сгорания |
ε |
Полусферическая клиновидная |
8,5...10,0 |
Вихревая |
6,5...7,5 |
Цилиндрическая |
7,5...8,0 |
Шатровая |
7,0...8,0 |
Шатровая с вытеснителями |
7,0...9,0 |
При увеличении степени сжатия в области ее высоких значений (ε > 20) использование теплоты улучшается незначительно. Таким образом, применение особо высоких степеней сжатия оказывается нерациональным.
Многотопливные дизели выполняют с повышенными степенями сжатия для устранения влияния цетанового числа на процесс сгорания в них.
Коэффициент избытка воздуха α. Состав смеси, характеризуемый коэффициентом избытка воздуха, оказывает большое влияние на процесс сгорания топлива, экономичность и конструктивную массу двигателя. Ориентировочные значения для автотракторных двигателей приведены в таблице 6.
Коэффициент избытка воздуха влияет на количество выделяемой теплоты и состав продуктов сгорания. Чем совершеннее процесс смесеобразования, тем меньше значения α и размеры цилиндра могут быть уменьшены для обеспечения заданной мощности.
Для карбюраторных двигателей максимальная мощность обеспечивается при обогащении смеси (α = 0,85...0,9) , так как при этом достигается максимум скорости распространения пламени. Для более надежного воспламенения и устойчивой работы двигателя на малых нагрузках и холостом ходу требуется еще большее обогащение смеси (α = 0,65...0,8).
6. Значение коэффициента избытка воздуха
Двигатели |
α |
Карбюраторные |
0,75...0,95 |
Дизельные с неразделенными камерами сгорания и смесеобразованием |
1,50...1,80 |
Дизельные с пленочным смесеобразованием |
1,45...1,55 |
Дизельные вихрекамерные и предкамерные |
1,25...1,45 |
Дизельные с наддувом |
1,35...2,0 |
Газовые при работе на генераторном газе |
1,10...1,15 |
Газовые при работе на природном газе |
1,15...1,20 |
Из-за недостатка кислорода топливо не сгорает полностью, вследствие чего происходит неполное выделение теплоты при сгорании и в отработавших газах появляются токсичные продукты неполного окисления.
Параметры окружающей среды. Атмосферные условия принимаем следующие: давление Ро = 0,1 МПа, температура То = 298К
Параметры свежего заряда. Для двигателей без наддува принимают равными параметрам окружающей среды Рк = Ро, Тк = То, а для двигателей с наддувом Рк равным давлению на выходе из компрессора:
при низком наддуве Рк =1,5Ро, при среднем наддуве Рк = (1,5.. .2,2)Ро,
при высоком наддуве Рк = (2,2...2,5)Ро,
а температура Тк как берется равной температуре воздуха за компрессором
.
Тк
=
То=
298К
где nк - показатель политропы сжатия воздуха в компрессоре.
В зависимости от типа надувочного агрегата и степени охлаждения значения nк по опытным данным принимают в следующих пределах: для поршневых двигателей - 1,4...1,6, для объемных нагнетателей - 1,55...1,75, для осевых и центробежных нагнетателей - 1,4...2,0.
Подогрев свежего заряда. Значение подогрева заряда зависит от конструкции и установки на двигателе впускного трубопровода, организации его подогрева и скоростного режима двигателя. Повышение улучшает процесс испарения топлива, но при этом снижается плотность заряда, что отрицательно влияет на наполнение и мощность двигателя. У дизельных двигателей подогрев воздуха, поступающего в цилиндры, должен быть минимальным. Величина подогрева свежего заряда указана в таблице 7.