- •Содержание
- •Введение
- •1. Тепловой расчет рабочего процесса поршневой части комбинированного двигателя
- •Процесс наполнения
- •1.1.1. Расчет параметров процесса наполнения
- •1.1.1.1. Давление воздуха в цилиндре в конце процесса наполнения (начала сжатия)
- •1.1.1.2. Температура воздуха к концу наполнения (начала сжатия)
- •Коэффициент наполнения
- •Для четырехтактных
- •1.2. Процесс сжатия
- •1.3. Процесс сгорания
- •1.3.1.1. Элементарный состав топлива
- •1.3.1.2. Теплота сгорания топлива
- •1.3.1.3. Теоретический необходимое количество воздуха для сгорания топлива
- •1.3.1.4. Действительное количество воздуха для сгорания топлива
- •1.3.1.5. Состав продуктов сгорания
- •1.3.1.6. Теоретический (химический) и действительный коэффициенты молекулярного изменения
- •1.3.1.7. Теплоемкость воздуха и продуктов сгорания
- •1.3.2. Расчет параметров конца процесса сгорания
- •Температура конца процесса сгорания (тz)
- •Максимальное давление сгорания(Рz)
- •Степень предварительного расширения
- •1.3.2.4. Объём цилиндра в точке z диаграммы
- •1.4. Процесс расширения
- •Расчет параметров процесса расширения
- •Давление рабочей смеси к концу расширения
- •1.4.1.2 Температура продуктов сгорания концу расширения
- •Степень последующего расширения продуктов сгорания:
- •1.5. Расчет показателей рабочего цикла двигателя
- •1.5.1. Расчет индикаторных показателей
- •1.5.1.1. Расчетное значение среднего индикаторного давления Рip дизеля
- •1.5.1.2. Индикаторный кпд и индикаторный удельный расход топлива
- •1.5.1.3. Удельный индикаторный расход топлива
- •1.5.1.4. Индикаторная мощность
- •1.5.3. Определение основных размеров рабочего цилиндра дизеля
- •1.5.4. Определение расходов топлива, воздуха и отработавших газов
- •1.5.4. 2. Количество топлива подаваемого в цилиндр за цикл (цикловая подача топлива)
- •1.5.4.3. Часовой расход воздуха дизелем определяется из выражения
- •1.6. Построение индикаторной диаграммы
- •На координатной оси (о-V)
- •На координатной оси (о-р).
- •Построение политроп сжатия и расширения
- •Расчет политроп сжатия и расширения .
- •1.6.2.Графическое определение среднего индикаторного давления.
- •2.Определение кинематических характеристик движения поршня
- •3. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма
- •3.1 Силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме
- •3.2 Развертка индикаторной диаграммы
- •3.3 Расчет динамических сил
- •Заключение
- •Список использованной литературы
Для четырехтактных
(6)
где: e, ev – соответственно геометрическая и действительная степени сжатия;
g - коэффициент остаточных газов (по заданию);
Рк; Тк - соответственно давление и температура наддувочного воздуха
(заданы или вычислены ранее);
Ра; Та – давление и температура воздуха к концу наполнения
(вычислены ранее)
1.2. Процесс сжатия
Процесс сжатия воздуха в цилиндре дизеля протекает после закрытия органов газообмена и предназначен для повышения температуры и давления воздушного заряда в цилиндре до таких значений, при которых происходит самовоспламенения топлива и дальнейшее его эффективное сгорание. Процесс сжатия является политропным, с показателем nс переменным на всем протяжении хода поршня. В расчетах рабочего цикла принимают условный постоянный средний показатель политропы сжатия равный nс = (1,34¸1,37); nс= 1,35
Основными параметрами, характеризующими процесс сжатия, являются:
степень сжатия- e; давление -Рс и температура - Тс конца процесса сжатия, а также показатель политропы сжатия – nс.
1.2.1.Расчет параметров процесса сжатия
При известных значениях степени сжатия и величины показателя политропы сжатия в упрошенном расчете четырехтактных дизелей давление и температура смеси определяется следующим образом:
Давление сжатия
,
Мпа
(7)
Температура сжатия
.К
(8)
где: nс = 1,35 – показатель политропы сжатия .
1.3. Процесс сгорания
Основным процессом, происходящим в цилиндре дизеля, является горение топлива впрыскиваемого в цилиндр. Выделяющееся при сгорании топлив-воздушной смеси тепло идет на повышение внутренней энергии рабочего тела и совершение механической работы (перемещение поршня). Для определения количества воздуха необходимого для полного сгорания топлива и продуктов сгорания надо располагать данными по составу топлива.
1.3.1.1. Элементарный состав топлива
Расчет процесса сгорания производится для дизельного топлива. Основные свойства топлива условно приняты одинаковыми для всех рассчитываемых, в курсовой работе, вариантов.
Весовой состав дизельного топлива
С = 0,87; Н = 0,126; О = 0,004.
1.3.1.2. Теплота сгорания топлива
Если известен элементарный состав, то для приближенного определения низшей теплоты сгорания дизельного топлива можно воспользоваться формулой Д.И.Менделеева.
QН = 33900·С + 103000·Н - 10900·0 = 33900·0,87+10300·0,126-
10900·0,004=42427,4
(9)
1.3.1.3. Теоретический необходимое количество воздуха для сгорания топлива
В ДВС для сгорания топлива используется кислород воздуха, поступающий в цилидр, в процессе наполнения.
Для полного сгорания 1 кг топлива, теоретический необходимое количество воздуха в - кг, определяется из выражения:
(12)
Тоже
количество воздуха, выраженное в
киломолях на 1 кг топлива:
кмоль
(13)
где: 0,23 – массовое содержание кислорода в 1 кг воздуха;
0,21 – объемное мольное содержание кислорода в воздухе;
– количество
киломолей С,
Н, О в топливе.
Проверка
=0,49·28,84=14,3
кг
(10)
где:
mb
=28,84
–
масса 1 кмоль воздуха состава (0,21 О2
+0,79 N2)
