4 Пример расчета

4.1 Тепловой расчёт двигателя Исходные данные

Задание на курсовой проект, включает в себя следующие данные:

1. Назначение двигателя - тракторный

2. Тип двигателя – дизельный

3. Тактность двигателя 4^Х

4. Номинальная эффективная мощность , кВт 109

5. Номинальная чистота вращения коленчатого вала, мин^-1 2100

6. Число, расположение цилиндров 4^Х, рядный

Для построения в дальнейшем теоретической, скоростной характеристики двигателя и анализа влияния частоты вращения коленчатого вала на эффективные показатели двигателя, необходимо провести тепловой расчёт двигателя для нескольких режимов в диапазоне от до . Режим минимальной частоты вращения, обеспечивающий устойчивую работу двигателя составляет =600-1000 мин^-1.

Топливо.

Состав топлива и его теплота сгорания принимают по таблицы 4.1.

Таблица 4.1-Средний элементный состав бензинов, дизельных топлив и их теплота сгорания

Жидкое топливо	Содержание, кг			Низшая теплота сгорания Qn, кДж/кг
	С	Н	ОТ
Бензин	0,885	0,145	-		44000
Дизельное топливо	0,870	0,126	0,004		42500

Степень сжатия.

Степень сжатия : в первую очередь зависит от способа смесеобразования и рода топлива, а также от быстроходности двигателя, наличия наддува и других факторов.

Для бензиновых двигателей предел степени сжатия ограничивается возможностью нарушения нормального процесса сгорания из-за возникновения детонации. Поэтому для двигателей, работающих высокооктановых бензинах, степень сжатия выбирается в пределах =7,5 – 9,5, а для двигателей с впрыском лёгкого топлива вплоть до =11,5 – 12. Для двигателей, работающих на низкооктановых бензинах, степень сжатия равна =6,5 – 8,0.

В дизелях величина определяется, исходя из условий обеспечения стабильного воспламенения заряда на всех режимах работы двигателя. В дизелях без наддува и нераздельной камерой сгорания =14 – 18, в вихрекамерных и предкамерных дизелях =16 – 22, в дизелях с наддувом =12 – 17.

Коэффициент избытка воздуха.

Для различных двигателей на номинальном режиме работы коэффициент избытка воздуха принимаем равным:

Дизели с наддувом………………………..1,5 – 2.

Параметры заряда на впуске.

При работе двигателя без наддува в цилиндр поступает воздух из атмосферы. В этом случае в качестве параметров исходного состояния заряда на впуске принимаются давление и температура окружающей среды, соответственно равные р₀ =0,1 МПа и Т₀ =293 К.

При расчёте рабочего цикла двигателя с наддувом за исходные параметры принимаются р_К и температура Т_К на выходе из компрессора.

В зависимости от степени наддува принимаются следующие значения давления р_К , МПа надувочного воздуха:

при низком наддуве ……………………….до 1,5р₀ ;

при среднем наддуве ……………………..(1,5 – 2,2)р₀ ;

при высоком наддуве …………………….(2,2 – 2,5)р₀ .

В настоящее время на двигателях тракторов и автомобилей используется низкий или средний наддув. Поэтому р_К выбираем равным 2р₀ .

Температура воздуха после компрессора Т_К , К :

(4.1)

где п_К – показатель политропы сжатия воздуха в компрессоре. В зависимости от типа компрессора п_К принимают:

для поршневых нагнетателей …..………………………….……1,4 – 1,6;

для объёмных нагнетателей …………………………………..1,55 – 1,75;

для объёмных и центробежных нагнетателей ………………….1,4 – 2,0.

Для газотурбинного наддува в автотракторных дизелях принимают последнее ближе к нижнему пределу.