1.13.Тепловой баланс двигателя.
Тепловой баланс в общем виде:
Q0=Qе+Qг+Qв+Qн.с.+Qост.=HиGт/3,6, (1/стр.125)
где Q0– общее количество теплоты, введенной в двигатель с топливом:
Q0=43930 · 11.7739/3.6=143674Дж/с.
Теплота, эквивалентная эффективной работе за 1 сек:
Qе=1000Ne=1000 ·58.5769=58576.9Дж/с. (1/стр.125)
Теплота, потерянная с отработавшими газами:
Qr=(Gт/3,6){М2[(mcV″)t0tг+8,315]tг-М1[(mcV″)t020+8,315]t0}, (1/стр.125)
где (mcV″)t0tг– теплоемкость отработавших газов (определяется методом интерполяции при α=1.1 по табл.3.8 (1/стр.59):
tr=Tr-273=1030-273=757°C
(mcv//)t0tг=24.798+(25.208-24.798)·57/100=25.0317 134 Дж/(кмоль град);
Qr=(11.7739/3,6){0.6147[25.0317+8.315]757-0.5763[20,775+8,315]20}=49652.69кДж/(кмоль град).
Теплота, передаваемая охлаждающей среде:
QB=ciD1+2mnm(Hu-∆Hu)/(αHu)=
=0.5∙4∙7.11+2∙0.65∙54000.65∙(43930-0)/(1.1∙43930)=44013Дж/с,
где с=0,45-0,53 – коэффициент пропорциональности для четырехтактных двигателей. В расчетах принятос=0,5;i=4 – число цилиндров;D– диаметр цилиндра, см;m=0,5 – 0,7 – показатель степени для четырехтактных двигателей.
Теплота, потерянная из-за химической неполноты сгорания топлива:
Qн.с.=∆HиGт/3,6=0 Дж∙с, так как∆Hи=0 при α=1.1. (1/стр.125)
Неучтенные потери тепла:
Qост = Q0 –(Qе+Qг+Qв+Qн.с)=
=143674-(58576.9+49652.69+44013+0)=8567 Дж/с. (1/стр.125)
Составляющие теплового баланса:
|
Составляющие теплового баланса |
Q, Дж/с |
q, % |
|
Теплота, эквивалентная эффективной работе |
58576.9 |
36.4 |
|
Теплота, передаваемая охлаждающей среде |
49652.69 |
30.9 |
|
Теплота, унесенная с отработавшими газами |
44013 |
27.4 |
|
Теплота, потерянная из-за химической неполноты сгорания топлива |
0 |
0 |
|
Неучтенные потери теплоты |
8567 |
5.3 |
|
Общее количество теплоты, введенной в двигатель с топливом |
160809 |
100 |
1.14.Таблица сравнения показателей проектируемого двигателя с показателями заданного прототипа
|
Параметры
|
|
|
|
|
|
|
ε |
S/D, мм |
|
Прототип |
5200 |
52.8 |
1.689 |
36.875 |
59 |
128 |
9.3
|
80/82 |
|
Расчетный ДВС |
5400 |
39.57 |
1.239 |
47.239 |
58.577 |
107 |
9.3 |
80/71 |
,
,
,
Вывод:В спроектированном двигателе из-за повышения числа оборотов с 5200 до 5400 удалось увеличить литровую мощность на 25%, но уменьшился максимальный крутящий момент на 16%. А мощность двигателя осталась практически неизменной.
Список литературы.
1. А.И.Колчин, В.П.Демидов “Расчет автомобильных и тракторных двигателей”.
2. В.М.Архангельский и др. “Автомобильные двигатели”.