1.13.Тепловой баланс двигателя.
Тепловой баланс в общем виде:
Q0=Qе+Qг+Qв +Qост.=HиGт/3,6, (1/стр.140)
где Q0– общее количество теплоты, введенной в двигатель с топливом:
Q0=42440 · 20,2/3,6=238135,6 Дж/с.
Теплота, эквивалентная эффективной работе за 1 сек:
Qе=1000Ne=1000 ·85=85000 Дж/с. (1/стр.140)
Теплота, потерянная с отработавшими газами:
Qr=(Gт/3,6){М2[(mcp″)t0tг]tг-М1[(mcp″)t0tk]tк}, (1/стр.141)
[(mcp″)t0tг=(mcv″)t0tr+8.315=23.519+8.315=31.834 кДж/(кмоль град).
где (mcv″)t0tr– теплоемкость отработавших газов (определяется методом интерполяции по табл.3.8 (1/стр.59): при α=1,6 иtr=534.4 будет (mcv″)t0tr=23,519
(mcp″)t0tk=(mcv″)t0tк+8,315=20,825+8,315=29,144 кДж/(кмоль град).
(mcv″)t0tк=20,825 при α=1,6 иtk=880С
Qr=(20,2/3,6)(0,8315·31,834·534,4-0,8·29,144·88)=67,859,7 кДж/(кмоль град).
Теплота, передаваемая охлаждающей среде:
QB=ciD1+2mnm(1/α)
QB=0,5·4·12,01+2·0,66·25000,66·(1/1,6)=69702,9 Дж/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=0,6–0,7 – показатель степени для четырехтактных двигателей,n-частота вращения коленчатого вала двигателя,мин-1.
Неучтенные потери тепла:
Qост = Q0 –(Qе+Qг+Qв)=
=238135,6-(85000+69702,9+67859,7)=15573 Дж/с. (1/стр.141)
Составляющие теплового баланса:
|
Составляющие теплового баланса |
Q,Дж/с |
q, % |
|
Теплота, эквивалентная эффективной работе |
85000 |
35,7 |
|
Теплота, передаваемая охлаждающей среде |
69702,9 |
29,2 |
|
Теплота, унесенная с отработавшими газами |
67859,7 |
28,5 |
|
Неучтенные потери теплоты |
15573 |
6,6 |
|
Общее количество теплоты, введенной в двигатель с топливом |
238135,6 |
100 |
1.14.Таблица сравнения показателей проектируемого двигателя с показателями заданного прототипа
|
Параметры
|
|
|
|
|
|
|
ε |
S/D, мм |
|
Прототип |
2400 |
110 |
4,75 |
16,2 |
77,00 |
350 |
15,1
|
1,14 |
|
Расчетный ДВС |
2500 |
105,3 |
4,18 |
20,33 |
85,00 |
541,4 |
15,9 |
1,14 |
,
,
,
Вывод:В спроектированном двигателе из-за повышения степени сжатия с 15,1 до 15,9 и использовании турбонаддува удалось увеличить литровую мощность на 25,5%, увеличился максимальный крутящий момент на 54,7%, а также увеличилась мощность двигателя на 10,4%.
Список литературы.
1. А.И.Колчин, В.П.Демидов “Расчет автомобильных и тракторных двигателей”.
2. В.М.Архангельский и др. “Автомобильные двигатели”.