![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Автомобильные двигатели
- •Тепловой расчет двигателя
- •1.1. Параметры рабочего тела
- •1.2. Параметры отработавших газов
- •1.5. Расчет участка подвода тепла
- •1.8. Индикаторные параметры рабочего цикла
- •1.9. Эффективные параметры рабочего цикла
- •1.10. Построение индикаторных диаграмм в координатах (р-V)
- •1.11. Тепловой баланс
- •1.12. Скоростная характеристика двигателя
- •Список рекомендуемой литературы.
- •Содержание
Тепловой расчет двигателя
На основании исходных данных, приведенных в таблице 1, производим следующие расчеты, предварительно заполнив таблицу 2.
1.1. Параметры рабочего тела
1.1.1. Теоретически
необходимое количество воздуха для
сгорания 1 кг топлива:
кмоль воздуха/кг топлива;
кг воздуха/кг
топлива;
1.1.2. Рассчитываем количество свежего заряда (воздуха):
кмоль воздуха/кг
топлива;
1.1.3. Рассчитываем
количество горючей смеси:
кмоль/кг;
1.2. Параметры отработавших газов
1.2.1. При
<1
количество отдельных компонентов
продуктов сгорания в расчете на 1 кг
топлива равно:
оксида углерода
кмоль/кг;
углекислого газа
кмоль/кг;
водорода
кмоль/кг;
водяного пара
кмоль/кг;
азота
кмоль/кг;
кислорода
где k- экспериментальный коэффициент, зависящий от отношения углерода С и водорода Н в топливе, определяется по формуле:
.
1.2.2. При
³1
количество отдельных компонентов
продуктов сгорания в расчете на 1 кг
топлива:
оксида углерода
углекислого газа
кмоль; водорода
водяного пара
кмоль; азота
кмоль; кислорода
кмоль.
1.2.3. Общее количество продуктов сгорания дизельного топлива и бензина:
кмоль/кг.
1.2.4. Количество отдельных компонентов продуктов сгорания в расчете за 1 кмоль газообразного топлива при a³1:
углекислого газа
=
,
кмоль;
водяного пара
,
кмоль;
кислорода
=0,208(a-1)
,
кмоль;
азота
=0,792L
+N2,
кмоль;
где N2 – количество азота в топливе, кмоль.
1.2.5. Общее количество продуктов полного сгорания 1 кмоль газообразного топлива:
1.2.6. Коэффициент молекулярного изменения горючей смеси:
;
mо=1,02…1,06
– для дизелей, mо=1,02…1,12
– для бензиновых ДВС, для газовых mо=
0,98…1,07
1.3. Расчет первого такта (впуск- 0 ≤ φ ≤ 180º)
1.3.1. Определяем потери давления во впускном тракте при впуске:
,
МПа.
При расчете
двигателя без наддува плотность воздуха
равна:
,
кг/м3.
Давление воздуха
после турбокомпрессора:
МПа.
При расчете
двигателя с наддувом плотность воздуха
после компрессора равна:
кг/м3,
и она используется при расчете DRа.
Температура воздуха
после турбокомпрессора
Остальные параметры:
-
заданы.
1.3.2. Рассчитываем давление в конце впуска в цилиндре двигателя:
без наддува
МПа,
с наддувом
МПа.
1.3.3. Рассчитываем коэффициент остаточного газа в двигателе:
без наддува
с наддувом
Предварительно принимается Тr = 600…900 К – для дизелей с наддувом и без наддува, Тr = 900…1100 К – для бензиновых ДВС.
1.3.4. Определяем температуру в конце впуска в двигателе:
без наддува
К;
с наддувом
,К.
1.3.5. Рассчитываем коэффициент наполнения двигателя:
без наддува
с наддувом
1.4. Расчет второго такта (сжатие 180º ≤φ≤360º)
1.4.1. Давление в
конце сжатия:
МПа,
1.4.2. Температура
в конце сжатия:
К,
ºС,
где n1 - показатель политропы сжатия.
1.4.3. Показатель политропы сжатия п1 определяется по эмпирической зависимости:
для дизельных
двигателей п1=1,41-,
для бензиновых
двигателей
,
где пном — номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя, с-1.
Показатель политропы сжатия п1: для дизелей без наддува п1 = 1,34...1,42; для дизелей с наддувом п1 = 1,35…1,38; для бензиновых двигателей п1= 1,30…1,39; для газовых двигателей п1 = 1,30…1,35.