- •Министерство образования Российской Федерации
- •1. Тепловой расчет
- •1.1. Произвести тепловой расчет четырёхтактного карбюраторного двигателя автомобиля газ-24
- •1.2. Выбор топлива.
- •1.3.Параметры рабочего тела.
- •1.4 Параметры окружающей среды и остаточных газов.
- •1.5.Процес впуска.
- •1.6.Процесс сжатия.
- •1.7.Процесс сгорания.
- •Температура в конце видимого процесса сгорания:
- •1.8.Процессы расширения и выпуска.
- •1.9.Индикаторные параметры рабочего цикла
- •1.10.Эффективные показатели двигателя
- •1.11.Основные параметры цилиндра и двигателя
- •1.12.Построение индикаторной диаграммы.
- •1.13.Тепловой баланс двигателя.
- •1.14.Таблица сравнения показателей проектируемого двигателя с показателями заданного прототипа
- •5.Расчет элементов смазочной системы
- •6. Расчет элементов системы охлаждения
- •Список литературы.
1.4 Параметры окружающей среды и остаточных газов.
Давление и температура окружающей среды при работе двигателя без наддува:
(1/стр.107)
Температура остаточных газов.При постоянном значении степени сжатия ε=8,7 температура остаточных газов практически линейно возрастет с увеличением скоростного режима при α=const, но уменьшается при обогащении смеси. Учитывая уже определенные значенияnи α, можно принять по графику рис. 5.1 ([1] стр 106) значение Тr=1030 К.
Давление остаточных газов рrза счет расширения фаз газораспределения и снижения сопротивлений при конструктивном оформлении выпускных трактов рассчитываемых двигателей можно принять на номинальном скоростном режиме:
prN=1,18ро=1,18·0,1=0,118 МПа;
1.5.Процес впуска.
Температура подогрева свежего заряда:
С целью получения хорошего наполнения двигателя на номинальном скоростном режиме принимается ΔТr=8°C.
Плотность заряда на впуске:
(1/стр.108)
где - удельная газовая постоянная для воздуха.
Потери давления на впуске.
В соответствии со скоростным режимом двигателя (n=4500 об/мин) и при условии качественной внутренней поверхности впускной системы можно принять:
и,
где β-коэффициент затухания скорости движения заряда в рассматриваемом сечении цилиндра;ξвп- коэффициент сопротивления впускной системы, отнесенный к наиболее узкому сечению; ωвп-средняя скорость движения заряда в наименьшем сечении впускной системы. Тогда рассчитывается по формуле:
=(β2+ ξвп)Ann2ρk10-6/2=2,8 · 0,0212· 45002· 1,189 · 10-6/2=0,0149 МПа,
где Аn=ωВП/nN=95/4500=0,021 – потери давления на впуске. (1/стр.108)
Давление в конце впуска:
Рa=P0–ΔP=0,1–0,0149=0,0851 МПа (1/стр.109)
Коэффициент остаточных газов.При определении для карбюраторного двигателя без наддува принимается коэффициент очистки φоч=1, а коэффициент дозарядки на номинальном скоростном режиме φдоз=1,10, что вполне возможно получить при подборе угла опаздывания закрытия впускного клапана в пределах 30 — 60°. (рис. 5.1 [1] стр.106). Тогда:
(1/стр.109)
Температура в конце впуска:
К. (1/стр.109)
Коэффициент наполнения:
(1/стр.109)
1.6.Процесс сжатия.
Средний показатель адиабаты сжатия k1при ε=8,7 и рассчитанных значениях Таопределяется по номограмме рис. 4.4 ([1] стр.73), а средний показатель политропы сжатияn1 принимается несколько меньшеk1. При выбореn1учитывается, что с уменьшением частоты вращения теплоотдача от газов в стенки цилиндра увеличивается, аn1 уменьшается по сравнению сk1более значительно.
Определяем показатель адиабаты сжатия при ε=8,7 и рассчитанном значении ,(1/рис.4.4)
-
4500
335
1,3775
1,3770
Давление в конце сжатия:
=0,0851·8,71,377=1,67 МПа, (1/стр.110)
где n1= 1,377 принят несколько меньшеk1= 1,3775.
Температура в конце сжатия:
=335·8,71,377-1=757 К. (1/стр.110)
Средняя мольная теплоёмкость в конце сжатия:
а) свежей смеси (воздуха).
=20,6+2,638 · 10-3· 484=21,88 ,
где =757-273˚С=484˚С.
б) остаточных газов.
-определяется методом интерполяции по таблице 3.8 (1/стр.59)
кДж/(кмоль град)
где 23,586 и 23,712 значения теплоемкости продуктов сгорания при 4000С соответственно при α=0,95 и α=1, взятые по таблице 3.8 (1/стр.59).
кДж/(кмоль град)
где 24,014 и 24,15 значения теплоемкости продуктов сгорания при 5000С соответственно при α=0,95 и α=1, взятые по таблице 3.8 (1/стр.59).
Теплоемкость продуктов сгорания при tc=4840С и α=0,96
(mcV″)t0tc=23,611+(24,041-23,611)·84/100=23,964 кДж/(кмоль град).
в) рабочей смеси
=1/(1+0,05)·(21,88+0,05·23,964)= =21,979 кДж/(кмоль · град).