47

1 Обоснование и выбор дополнительных исходных данных к выполнению теплового расчёта

1.1 Параметры окружающей среды.

Давление и температуру окружающей среды при выполнении расчетов по варианту принять:

Р_о=0,1+0,0002⋅z = 0,1+0,0002⋅3=0,1006(МПа);

Т_о=302-2⋅z=302-2⋅3=296(К).

Здесь z- номер варианта, последняя цифра зачетной книжки студента.

1.2 Элементарный состав и техническая характеристика топлива.

Жидкие моторные топлива, используемые для автомобильных двигателей внутреннего сгорания, представляют собой совокупность целого ряда углеводородных соединений.

Его элементарный состав по массе можно представить как:

C+H+O_T=1кг

где: С - содержание углерода; кг/кг топлива;

Н - содержание водорода; кг/кг топлива;

О_т - содержание кислорода в соединениях топлива; кг/кг топлива;

Для карбюраторных двигателей, где в качестве топлива используется бензин, с содержанием: С=0,855; Н=0,145; О_т= 0.

Для расчета согласно варианта принять:

С=0,84+0,003⋅z=0,84+0,003⋅3=0,849(кг/кг топлива);

Н=1-С=1-0,849=0,151(кг/кг топлива).

Низшая теплотворная способность топлива для бензина составляет - H_u=43930 кДж/кг топлива.

Молекулярную массу топлива используемого для автомобильных карбюраторных двигателей принять m_т=120 кг/кмоль.

Соотношение количества остаточного водорода и окиси углерода в составе продуктов сгорания принять равным величине К=0,5

1.3 Подогрев заряда в процессе впуска.

Свежий заряд при движении во впускной системе и цилиндре соприкасается с горячими стенками. В результате происходит некоторое повышение температуры смеси. Аналитическое определение ΔТ осложняется отсутствием данных для определения коэффициента теплоотдачи и средней температуры поверхностей. В связи с этим при тепловом расчете его значение подбирают на основе ранее полученных экспериментальных результатов, с учетом физики происходящих явлений. В карбюраторных двигателях часть тепловой энергии заряда расходуется на испарение мелкораспыленного топлива. В конечном итоге степень подогрева заряда в процессе впуска оценивается значением ΔТ в пределах 0...20.

1.4 Параметры процесса выпуска отработавших и остаточных газов.

Качество протекания процесса наполнения цилиндра во многом определяется параметрами выпуска отработавших газов: давлением на выпуске - P_r и температурой отработавших газов - T_r.

Величина P_r определяется давлением внешней среды - P_o. При расчете коэффициентов остаточных газов и наполнения принимаем давление - = . Принимаем =1,15 =0,117 (МПа).

Температура отработавших газов Т_r зависит от состава смеси, степени расширения и теплообмена при расширении и выпуске. Температура остаточных газов для бензиновых двигателей в зависимости от ранее приведённых условий изменяется в пределах Т_r =950…1050 К. Значения P_r и T_r принимаем самостоятельно исходя из условий окружающей среды и особенностей конструктивных параметров прототипа согласно задания. Принимаем Т_r =950 К.

1.5 Суммарный коэффициент сопротивления впускной системы

Совершенство организации, процесса впуска и соответственно параметры конца впуска во многом определяется оригинальностью конструкции самой системы впуска и характеризуется ее суммарным коэффициентом сопротивления - (β²+ζ). Здесь p=W_ц/W_вп определяет гашение скорости движения смеси при поступлении в цилиндр, ζ - коэффициент гидравлического сопротивления системы впуска, отнесенный к наиболее узкому ее сечению, сечение впускного клапана. При хорошо сконструированной системе впуска ее суммарный коэффициент сопротивления составляет (β²+ζ)=2,0... 3,5. Принимаем (β²+ζ)=3,0.