
- •Содержание. Введение. История возникновения двс.
- •Общие сведения о двс и их классификация.
- •Требования предъявляемые к двс.
- •Основные понятия и определения.
- •Рабочие процессы четырехтактного двс с искровым зажиганием. Принцип действия.
- •4 Такт: выпуск.
- •Работа насосных ходов.
- •Показатели качества газообмена.
- •Влияние различных факторов на коэффициент наполнения.
- •Процесс сжатия.
- •Процесс сгорания.
- •Особенности процесса горения в двс с искровым зажиганием. Скорость распространения пламени.
- •Влияние различных факторов на процесс горения в двс с искровым зажиганием.
- •Основные нарушения процесса горения в двс с искровым зажиганием. Детонация.
- •Преждевременное зажигание.
- •Последующее воспламенение.
- •Процесс расширения.
- •Влияние различных факторов на показатель политропы.
- •Показатели рабочего цикла.
- •Индикаторные показатели. Среднее индикаторное давление.
- •Индикаторная мощность.
- •Индикаторный кпд.
- •Угол опережения зажигания.
- •Механический кпд.
- •Основные характеристики двс. Скоростные характеристики.
- •Нагрузочная характеристика.
- •Дроссельная характеристика (винтовая).
- •Высотная характеристика.
- •Регулировочные характеристики. Характеристика по составу смеси.
- •Характеристика по углу опережения зажигания.
- •2. Параметры рабочего тела.
- •2.5. Общее количество продуктов сгорания топлива.
- •Индикаторная диаграмма дизелей.
- •Процессы смесеобразования и горения в дизелях.
- •Фазы горения дизелей.
- •Обеспечение мягкой работы Дизеля.
- •Достоинства и недостатки дизелей.
- •Методы форсирования мощности двигателя.
- •Осуществление двухтактного цикла.
- •Индикаторная диаграмма двухтактного двс.
- •Принцип действия двухтактного двс.
- •Достоинства и недостатки двухтактных двигателей.
- •Свободно-поршневой генератор газа.
Характеристика по углу опережения зажигания.
Рассмотрим три характерных случая:
Раннее зажигание
;
Позднее зажигание
;
О
птимальное зажигание
Характеристика по углу опережения зажигания используется для настройки системы зажигания по режимам работы двигателя.
Для каждой частоты оборотов коленвала подбирают свой угол опережения зажигания.
Тепловой расчет и тепловой баланс двигателя легкого топлива (ДВСсИЗ).
Исходные данные для расчета.
В самом общем случае параметры для расчета следующие:
, номинальная мощность,
, номинальная частота,
, число цилиндров
, степень сжатия
, состав смеси
, где
– ход поршня,
– диаметр цилиндра
, тактность двигателя
,
, давление и температура на входе в двигатель
1. Тепловой расчет.
При проведении теплового расчета выбираются несколько режимов работы двигателя. Это необходимо для построения внешней скоростной характеристики.
Для ДВСсИЗ обычно это следующие 4 режима:
Режим холостого хода:
Режим максимального крутящего момента:
Режим номинальной мощности:
Режим максимальной частоты оборотов коленвала:
Далее расчет ведется по каждому из режимов.
Теплота. Определение теплоты сгорания топлива.
Теплота сгорания
топлива –
количество теплоты, выделяющееся при
полном сгорании объемной или массовой
единицы топлива
;
.
Различают высшую и низшую теплоту сгорания топлива.
Высшая теплота
сгорания топлива
– количество теплоты, которое выделяется
при полном сгорании топлива, включая
теплоту конденсации водяных паров при
охлаждении продуктов сгорания.
Низшая теплота
сгорания топлива
– количество теплоты, которое выделяется
при полном сгорании топлива без учета
теплоты конденсации водяного пара.
–теплота
парообразования
.
Поскольку в ДВС
выпуск продуктов сгорания при температуре
выше температуры конденсации, то в
тепловом расчете используется
.
В курсовой работе:
жидкого топлива:
,
,
,
– массовые доли, входящие в топливо
компонентов;
–массовая доля
водяных паров продуктов сгорания.
Топливо |
Формула |
|
|
Молекулярная масса |
|
Бензин |
|
14,5…15 |
44…44,5 |
110…120 |
3,5 |
Диз. топливо |
|
14,1…14,3 |
42…42,5 |
180..200 |
3,4 |
Прир. газ |
|
16,8…17,4 |
49…50 |
16 |
3,1 |
Метанол |
|
6,5 |
20 |
32 |
3,6 |
Этанол |
|
9,1 |
27 |
46 |
3,7 |
Водород |
|
34,8 |
120 |
2 |
3 |
2. Параметры рабочего тела.
2.1. Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1кг топлива.
Для полного сгорания массовой или объемной единицы топлива необходимо вполне определенное количество воздуха, которое называется теоретически необходимым и определяется по элементарному составу топлива.
;
;
где
– теоретически необходимое количество
воздуха в
для сгорания
топлива,
;
– теоретически необходимое количество
воздуха в
для сгорания
топлива,
;
0,23 – массовой содержание кислорода в
воздуха; 0,208 – объемное содержание
кислорода в
воздуха.
Причем
,
где
– масса
воздуха.
2.2. Выбор состава смеси.
На основных рабочих режимах состав смеси задается по начальным условиям.
–выбирается по
заданию;
На режиме минимальной частоты:
2.3. Количество горючей смеси.
Горючая смесь (свежий заряд) в двигателях с воспламенением от искры состоит из воздуха и испарившегося топлива и определяется величиной:
,
где
– количество горючей смеси,
;
– молекулярная масса паров топлива,
.
Для автомобильных бензинов
.
2.4. Количество отдельных компонентов продуктов сгорания.
При полном сгорании
топлива
продукты сгорания состоят из углекислого
газа
,
водяного пара
,
избыточного кислорода
и азота
.
Количество отдельных
компонентов продуктов сгорания жидкого
топлива при
:
Углекислого газа,
:
;
Водяного пара,
:
;
Кислорода,
:
;
Азота,
:
.
При неполном
сгорании топлива
продукты сгорания представляют собой
смесь оксида углерода
,
углекислого газа
,
водяного пара
,
свободного водорода
и азота
.
Количество отдельных компонентов продуктов неполного сгорания жидкого топлива:
Углекислого газа,
:
;
Оксида углерода
:
Водяного пара,
:
;
Водорода,
:
;
Азота,
:
.
–постоянная
величина, зависящая от отношения
количества водорода к оксиду углерода,
содержащихся в продуктах сгорания (для
бензина
).