- •Тепловий розрахунок двигуна внутрішнього згоряння
- •1 Призначення та зміст роботи
- •2 Вимоги до оформлення розрахунково-пояснювальної записки
- •3 Завдання для виконання теплового розрахунку
- •4 Тепловий розрахунок двз
- •4.1 Розрахунок процесу впускання
- •4.1.3 Коефіцієнт наповнення циліндрів
- •4.2 Розрахунок процесу стиску
- •4.3 Розрахунок матеріального балансу
- •4.3.1 Теоретично необхідна кількість повітря для повного згоряння 1 кг палива:
- •4.4 Розрахунок процесу згоряння
- •4.4.1 Карбюраторні і газові двигуни
- •4.4.2 Дизелі
- •4.5 Розрахунок процесу розширення
- •4.5.3 Об'єм циліндра в кінці розширення, л,
- •4.6 Індикаторні показники циклу
- •4.6.4 Індикаторний ккд двигуна
- •4.6.5 Питомі індикаторні витрати палива
- •4.7 Ефективні показники двигуна
- •4.7.4 Ефективний ккд
- •4.7.5 Питомі ефективні витрати палива
- •4.7.6 Годинні витрати палива
- •5 Побудова індикаторної діаграми
- •Література
4.4 Розрахунок процесу згоряння
4.4.1 Карбюраторні і газові двигуни
а) Температура газів у кінці процесу згоряння (точка z індикаторної діаграми), К,
К, (32)
де - температура газів у кінці процесу згоряння, °С, що визначається за формулою
. (33)
Значення величин А,В,С, що входять у формулу (33), визначаються як:
; (34)
; (35)
, (36)
де - коефіцієнт ефективного тепловикористання. Величина змінюється на номінальному режимі в таких межах [1]: для карбюраторних двигунів= 0,85...0,92; для дизелів= 0,70...0,85. При встановленні значеннядля теплового розрахунку слід ураховувати, що з підвищенням частоти обертання колінчастого вала приймаються більші значення;
- нижча теплота згоряння, кДж/кг, з урахуванням хімічної неповноти згоряння при a<1
; (37)
- нижча теплота згоряння палива (табл. 2.1).
Максимальна температура для карбюраторних і газових двигунів лежить у межах=2300...2900 К [1, 2].
б) Тиск газів у кінці процесу згоряння, МПа,
, (38)
де l - ступінь підвищення тиску
. (39)
Для чотиритактних карбюраторних і газових двигунів l = 3,0...4,2 [2]; = 3,0...6,0 МПа [2].
в) Дійсний тиск у кінці процесу згоряння , МПа, для реальних карбюраторних і газових двигунів у зв'язку з певною умовністю ізохорного згоряння нижче від , приблизно на 15%, тому
. (40)
У подальших розрахунках необхідно використовувати у формулах тиск .
г) Об'єм циліндра в кінці процесу згоряння (точка z індикаторної діаграми), л,
.
4.4.2 Дизелі
а) Температура газів у кінці процесу згоряння, К,
К, (43)
де - температура газів у кінці процесу згоряння, °С,
. (44)
Значення величин А,В,С, що входять у формулу (44), визначаються як:
; (45)
; (46)
, (47)
де , - див. п.п. 4.4.1 а.
На номінальному режимі роботи в автотракторних дизелях =1800...2200 К.
б) Тиск газів у кінці процесу згоряння, МПа,
, (48)
де l - ступінь підвищення тиску при згорянні, який для дизельних двигунів знаходиться в межах: для передкамерних l = 1,4...1,6; для вихрокамерних l=1,6...1,8; для однокамерних із плівковим сумішоутворенням l = 1,6...1,8; для однокамерних з об'ємним сумішоутворенням l = 1,8...2.2.
Для автотракторних дизелів без наддування = 7,5...9,0 МПа; з наддуванням = 9,0...13,5 МПа [1,2].
в) Ступінь попереднього розширення
. (49)
Для дизелів r = 1,2...1,7 [2, 3].
г) Об'єм циліндра в кінці процесу згоряння (точка z індикаторної діаграми), л,
. (50)
4.5 Розрахунок процесу розширення
4.5.1 Тиск газів у кінці процесу, МПа,
, (51)
де d - ступінь подальшого розширення; для карбюраторних і газових двигунів приймають d = e, для дизелів - ;
- середній показник політропи розширення; для карбюраторних двигунів = 1,23...1,3; для дизелів = 1,18...1,28 [1, 2].
Тиск у кінці процесу розширення для карбюраторних та газових двигунів = 0,35...0,5 МПа, для дизелів -= 0,2...0,4 МПа [1, 2].
4.5.2 Температура газів у кінці розширення, К,
. (52)
Для карбюраторних і газових двигунів =1200...1500 К; для дизелів=1000...1200 К [1, 2].