2.5. Общее количество продуктов сгорания топлива.

Общее количество продуктов полного сгорания жидкого топлива, :

Общее количество продуктов неполного сгорания жидкого топлива :

.

3. Параметры окружающей среды и остаточных газов.

3.1. Параметры на впуске.

, – давление и температура на входе в двигатель.

3.2. Температура остаточных газов.

При постоянном значении степени сжатия температура остаточных газов практически линейно возрастет с увеличением скоростного режима при, но уменьшается при обогащении смеси. Учитывая определенные значенияи, можно найти по экспериментальным зависимостям значения.

3.3. Давление остаточных газов.

4. Процесс впуска.

4.1. Температура подогрева свежего заряда.

4.2. Плотность заряда на впуске.

, где – удельная газовая постоянная для воздуха.

4.3. Давление в конце впуска.

–потери давления за счет сопротивления впускной системы.

–скорость движения заряда по впускной системе;

–коэффициент затухания скорости движения заряда;

–коэффициент сопротивления впускной системы.

–максимальная скорость движения поршня;

–площадь поршня;

–площадь минимального сечения впускной системы.

4.4. Коэффициент остаточных газов.

;

4.5. Температура в конце впуска.

Составим уравнение теплового баланса по линии впуска от точки до точки.

–мольная теплоемкость;

1 – количество теплоты внесенное свежим зарядом;

2 – количество теплоты в остаточных газах;

3 – количество теплоты рабочей смеси.

Считая теплоемкости равные то можно записать:

4.6. Определение коэффициента наполнения.

5. Процесс сжатия.

5.1. Давление и температура в конце сжатия.

определяется по специальной монограмме по известным величинам и. монограмма получена в результате совместного решения двух уравнений:

5.2. Средняя мольная теплоемкость.

Свежей смеси:

;

Остаточных газов:

Теплоемкость рабочей смеси:

6. Процесс сгорания.

6.1. Коэффициент молекулярного изменения горючей смеси.

–химический коэффициент молекулярного изменения горючей смеси;

–действительный коэффициент молекулярного изменения горючей смеси.

6.2. Количество теплоты потерянное из-за химической неполноты сгорания топлива.

В двигателях, работающих при , имеет место химическая неполнота сгорания топливаиз-за недостатка кислорода:

6.3. Теплота сгорания рабочей смеси.

6.4. Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания.

6.5. Коэффициент использования теплоты.

–приращение энергии газа от точки до точки

–потери тепла в цикле двигателя

показывает долю теплоты сгорания топлива, используемую на повышение внутренней энергии газа.

На величину оказывает влияние конструкция двигателя, форма камеры сгорания, режим работы, состав смеси, частота оборотов.

6.6. Определение температуры сгорания.

Определяется из уравнения теплового баланса решением квадратичного уравнения.

Затем выбирается наибольшее из полученных .

6.7. Максимальное теоретическое давление сгорание.

6.8. Степень повышения давления.

7. Процесс расширения и выпуска.

7.1. Определение среднего показателя политропы расширения.

Величина устанавливается по опытным данным по специальной монограмме.

7.2. Давление и температура в конце процесса расширения.

7.3. Проверка температуры остаточных газов.

;

8. Индикаторные показатели ДВС.

8.1. Теоретическое среднее индикаторное давление.

8.2. Действительное среднее индикаторное давление.

–коэффициент скругления индикаторной диаграммы;

8.3. Индикаторный КПД. Удельный индикаторный расход топлива.

9. Эффективные показатели двигателя.

9.1. Среднее давление механических потерь.

Определение производится по эмпирическим формулам в зависимости от числа цилиндров, типа двигателя, отношенияи средней скорости поршня.

При ,:

При ,:

–ход поршня;

9.2. Среднее эффективное давление.

9.3. Механический КПД.

9.4. Эффективный КПД. Удельный эффективный расход топлива.

9.5. Основные параметры цилиндра и двигателя.

Рабочий объем двигателя

Диаметр цилиндра:

и округляются до целых чисел и дальше расчеты ведутся по округленными.

10. Построение индикаторной диаграммы.

10.1. Построение политроп сжатия и расширения расчетным методом.

Политропа сжатия

Политропа расширения

10.2. Определение среднего индикаторного давления графическим путем.

;

10.3. Скругление индикаторной диаграммы.

Выбор фаз газораспределения и угла опережения зажигания:

–впуск

до ВМТ

после НМТ

–сжатие

до ВМТ

–выпуск

до НМТ

после ВМТ

после ВМТ

Полученные точки соединяются плавными кривыми – скругления.

11. Тепловой баланс двигателя.

Общее количество теплоты введенное в двигатель:

,

Теплота, эквивалентная эффективной работе двигателя:

,

Теплота, потерянная с отработавшими газами:

,

Теплота, передаваемая охлажденной среде:

,

;

–число цилиндров;

–диаметр в ;

–частота;

Теплота, потерянная из-за химической неполноты сгорания топлива:

,

Неучтенные потери теплоты:

12. Построение внешней скоростной характеристики.

По результатам теплового расчета.

Параметры по результатам теплового расчета оформляются в виде таблицы.

По эмпирическим зависимостям.

Для проверки правильности выполнения теплового расчета, дополнительно определяются параметры характеристики по эмпирическим зависимостям. Расчетные точки наносят на график характеристики.

;

;

; – коэффициент приспособляемости служит для оценки приспособляемости двигателя к изменению нагрузки.

Рабочий процесс дизельного двигателя.

Принцип работы.

Дизельный двигатель – это двигатель внутреннего сгорания, работающий с самовоспламенением тяжелого топлива, впрыскиваемого в конце процесса сжатия.

Термодинамический цикл Дизеля.

Современные дизельные двигатели работают со смешанным подводом тепла (цикл Тринклера).

–степень сжатия;

–степень расширения;

–степень предварительного расширения.

–степень увеличения давления.

Характерные особенности рабочего процесса:

1. В цилиндре сжимается не ТВС, а воздух;

2. Сжатие ведется до давления и, что обеспечивает самовоспламенение топлива, поэтому двигатель не требует принудительного зажигания.

Выбор степени сжатия определяется температурой самовоспламенения топлива: .

В качестве топлива в дизельных двигателях используется топливо с низкой температурой воспламенения: .

Топливо впрыскивается через форсунку до прихода в верхнюю мертвую точку: до ВМТ.

Состав смеси:

Регулирование мощности двигателя качественное, т.е. составом смеси.