3 Тепловий баланс двигуна

3.1 Загальна кількість тепла, що введена в двигун з паливом:

.

3.2 Теплота, яка еквівалентна ефективній роботі за 1 секунду

, [3,ст. 92].

3.3 Теплота, яка передається через систему охолодження, навколишньому охолоджуючому середовищу :

, [3, ст. 92]

де - коефіцієнт пропорційності для чотирьохтактних двигунів, - [3, ст. 92]; приймаємо ;

- показник степені; для чотирьохтактних двигунів ; приймаємо

3.4 Теплота, що відбирається відпрацьованими газами :

,

3.3.5 Теплота, що втрачена внаслідок хімічної неповноти згорання палива - [3,ст. 93]

3.6 Невраховані втрати тепла

- [3, ст. 94]

.

Складові теплового балансу наведені в таблиці 3.1

Таблиця 3.1 - Складові теплового балансу

Складові балансу	Абсол. значення,	Відн. значення, %
Загальна кількість теплоти, що введена в двигун паливом,	175870	100
Теплота, що еквівалентна ефективній роботі,	49880	28,36
Теплота, що передається охолоджуючому середовищу,	27662,5	15,73
Теплота, що відбирається відпрацьованими газами,	47739,23	27,14
Теплота, що втрачена внаслідок хімічної неповноти згорання палива,	9850	5,6
Невраховані втрати палива,	40738,27	23,16

4 Індикаторна діаграма

4.1 Індикаторна діаграма двигуна внутрішнього згорання будується з використанням розрахунку робочого процесу для номінального режиму роботи двигуна: ;

Приймаємо масштабні коефіцієнти:

• ходу поршня _S = 0,66 мм/мм;

• тиску в циліндрі _Р = 0,05 МПа/мм.

Приведений робочий об’єм циліндра і камери згорання:

АВ = S/_S = 66/0,66 =100 мм;

де S – хід поршня, мм.

4.2 Приведені величини, що відповідають робочому

об’єму циліндра (АВ) і об’єму камери згорання (ОА):

4.3 Максимальна висота діаграми (точка z)

4.4 По даних теплового розрахунку на діаграмі відкладаємо, у вибраному масштабі, ординати характерних точок: а, с, о, b, r.

;

;

;

;

.

Побудова політроп стиску і розширення проводиться аналітичним методом. При аналітичному методі побудови політроп, визначається ряд точок для проміжних об’ємів, розташованих між V_c i V_a , та між V_z і V_b

4.5 Побудова політропи стиску аналітичним методом:

звідки

Результати розрахунку політропи стиску наведені в таблиці 4.1.

4.6 Побудова політропи розширення , звідки

Розрахунок проводимо за допомогою програми MS Excel.

Результати розрахунку політропи розширення наведені в таблиці 6.1

Таблиця 4.1 – Результати розрахунку точок політропи стиску і політропи розширення

N точ	ОХ, мм	Політропа стиску		Політропа розширення
			,МПа		МПа
1	13,33	34,22038	1,711019	134,7176	6,735881
2	16,35	25,83751	1,291875	104,3248	5,21624
3	19,37	20,4626	1,02313	84,37727	4,218864
4	22,39	16,76396	0,838198	70,37915	3,518958
5	25,41	14,08525	0,704263	60,06838	3,003419
6	28,43	12,06852	0,603426	52,1895	2,609475
7	31,45	10,50328	0,525164	45,99289	2,299645
8	34,47	9,258313	0,462916	41,00486	2,050243
9	37,49	8,247901	0,412395	36,91218	1,845609
10	40,51	7,413878	0,370694	33,49993	1,674996
11	43,53	6,715492	0,335775	30,61599	1,5308
12	46,55	6,123413	0,306171	28,14987	1,407493
13	49,57	5,616035	0,280802	26,01942	1,300971
14	52,59	5,177121	0,258856	24,16245	1,208123
15	55,61	4,79425	0,239713	22,53099	1,12655
16	58,63	4,457775	0,222889	21,08753	1,054376
17	61,65	4,160094	0,208005	19,8023	0,990115
18	64,67	3,895148	0,194757	18,65142	0,932571
19	67,69	3,658048	0,182902	17,6155	0,880775
20	70,71	3,444811	0,172241	16,67868	0,833934
21	73,73	3,252165	0,162608	15,82782	0,791391
22	76,75	3,077395	0,15387	15,05198	0,752599
23	79,77	2,918232	0,145912	14,34196	0,717098
24	82,79	2,772768	0,138638	13,69	0,6845
25	85,81	2,639386	0,131969	13,08948	0,654474
26	88,83	2,516709	0,125835	12,53473	0,626737
27	91,85	2,403555	0,120178	12,02089	0,601045
28	94,87	2,298909	0,114945	11,54374	0,577187
29	97,89	2,201888	0,110094	11,0996	0,55498
30	100,91	2,111726	0,105586	10,68529	0,534264
31	103,93	2,027755	0,101388	10,29798	0,514899
32	106,95	1,949388	0,097469	9,935219	0,496761
33	109,97	1,876108	0,093805	9,594811	0,479741

На основі отриманих розрахункових точок будуємо політропи стиску і розширення

4.7 Округлення діаграми

Округлення індикаторної діаграми здійснюємо на підставі наступних розрахунків. Фази газорозподілу встановлюємо з урахуванням одержання високої степені очищення циліндра від вихідних газів і забезпечення дозарядки в межах, що прийняті в розрахунках.

В зв’язку з цим початок відкриття впускного клапану встановлюємо за до приходу поршня у ВМТ, а закриття через після проходу поршнем НМТ. Початок відкриття випускного клапану приймаємо за до приходу поршня в НМТ, а закриття - через після проходу поршнем ВМТ. Врахувавши тип двигуна, кут випередження запалення приймаємо , а тривалість періоду затримки запалення .

У відповідності з прийнятими фазами газорозподілу і кутом випередження запалення визначаємо положення точок по формулі для переміщення поршня:

- [3, ст. 117] (6.3)

де - відношення радіуса кривошипа до довжини шатуна, згідно п.1.12