- •X. Пример теплового расчета
- •10.6. Коэффициент избытка воздуха.
- •10.7. Количество свежей смеси.
- •10.8. Количество отдельных компонентов продуктов сгорания.
- •10.9. Общее количество продуктов сгорания.
- •Процесс впуска.
- •10.10. Параметры окружающей среды.
- •10.11. Температура остаточных газов.
- •10.12. Давление остаточных газов.
- •10.13. Температура подогрева свежего заряда.
- •10.14. Плотность свежего заряда.
- •10.15. Потеря давления на впуске.
- •10.16. Давление в конце впуска.
- •10.17. Коэффициент остаточных газов в случае без наддува.
- •10.18. Температура в конце впуска.
- •10.19. Коэффициент наполнения.
- •Процесс сжатия.
- •10.25. Определение теплоёмкости остаточных газов.
- •10.26. Теплоёмкость рабочей смеси.
- •Процесс сгорания.
- •10.27. Коэффициент молекулярного изменения свежей смеси.
- •10.28. Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси.
- •10.30. Теплота сгорания рабочей смеси.
- •10.31. Определение средней мольной теплоты продуктов сгорания.
- •10.32. Определение температуры в конце видимого сгорания.
- •10.33. Определение максимального теоретического значения давления в конце сгорания.
- •10.34. Действительное максимальное давление в конце сгорания.
- •10.35. Определение степени повышения давления.
- •Процесс расширения и впуска.
- •Индикаторные параметры рабочего тела.
- •10.42. Теоретическое среднее индикаторное давление.
- •Эффективные показатели двигателя.
- •Мощностные, форсажные, массогабаритные показатели и параметры тепловой, механической и динамической напряжённости двс.
- •Тепловой баланс проектируемого двс.
- •10.56. Определение теплоты эквивалентной эффективной мощности.
- •10.57. Определение теплоты отведенной в охлаждающую среду.
- •10.58. Теплота, потерянная с уходящими газами.
- •10.59. Теплота потерянная от химической неполноты сгорания.
- •10.60. Теплота, введённая в двс.
- •10.61. Неучтённые потери теплоты.
- •10.62. Проверка расчётов.
Индикаторные параметры рабочего тела.
10.42. Теоретическое среднее индикаторное давление.
pi ' = (ρс/(ε – 1))·{(λ/n2 – 1)·(1– [1/εn2 – 1]) – (1/n1 – 1)·(1– [1/εn1– 1])}:
pi '(nmin) = (2,399/(10,1 – 1))·{( 3,8/(1,24920 – 1))·(1– [1/10,1(1,24920 – 1)]) – (1/(1,376 – – 1))·(1 – [1/10,1(1,376 – 1)])} = 1,354311 МПа;
pi '(nM) = (2,330/(10,1 – 1))·{( 4,1/(1,24639 – 1))·(1 – [1/10,1(1,24639 – 1)]) – (1/(1,376 – – 1))·(1 – [1/10,1(1,376 – 1)])} = 1,436202 МПа;
pi '(nN) = (2,088/(10,1 – 1))·{( 4,2/(1,24574 –1))·(1– [1/10,1(1,24574 – 1)]) – (1/(1,376 – – 1))·(1 – [1/10,1(1,376 – 1)])} = 1,336022 МПа;
pi '(nmax) = (2,020/(10,1 – 1))·{(4,2/(1,24703 – 1))·(1 – [1/10,1(1,24703 – 1)]) – (1/(1,376 – – 1))·(1 – [1/10,1(1,376 – 1)])} = 1,28775 МПа.
10.43. Среднее индикаторное давление.
Pi = φu·Pi ':
где φu — коэффициент полноты диаграммы, для карбюраторного двигателя принимаем φu = 0,96 (для двигателя с впрыском топлива φu = 0,98).
Pi (nmin) = 0,98·1,3543113 = 1,327225 МПа;
Pi (nМ) = 0,98·1,43620241 = 1,407478 МПа;
Pi (nN) = 0,98·1,33602199 = 1,309302 МПа;
Pi (nmax) = 0,98·1,28774953 = 1,261995 МПа.
10.44. Определение индикаторного КПД.
ηi = Pi·lo·α/Hu·ρo·ηV :
ηi (nmin) = (1,32723·14,957·0,96) / (43,93·1,18919·0,90636) = 0,402477;
ηi (nM ) = (1,40748·14,957·1) / (43,93·1,18919·0,92819) = 0,434139;
ηi (nN ) = (1,3093·14,957·1) / (43,93·1,18919·0,88917) = 0,421577;
ηi (nmax) = (1,26199·14,957·0,98) / (43,93·1,18919·0,87954) = 0,402579.
10.45. Определение индикаторного удельного расхода топлива.
gi = 3600 / Hu· ηi :
gi (nmin) = 3600/(43,93·0,402477) = 203,613 г/кВт · ч;
gi (nM ) = 3600/(43,93·0,434139) = 188,763 г/кВт · ч;
gi (nN ) = 3600/(43,93·0,421577) = 194,388 г/кВт · ч;
gi (nmax) = 3600/(43,93·0,402579) = 203,561 г/кВт · ч.
Эффективные показатели двигателя.
10.46. Среднее давление механических потерь.
Pм = 0,034 + 0,0113·υп.ср. — для карбюраторного двигателя ( Pм = 0,024 + + 0,0053·υп.ср. — для двигателя с впрыском топлива).
10.47. Определение средней скорости поршня.
υп.ср. = S · n/ 3·104 :
υп.ср.(nmin) = 93·875 / 3·104 = 2,7125 м/с;
υп.ср.(nM ) = 93·2250 / 3·104 = 6,975 м/с;
υп.ср.(nN ) = 93·4500 / 3·104 = 13,95 м/с;
υп.ср.(nmax) = 93·4950 / 3·104 = 15,345 м/с.
Pм(nmin) = 0,024 + 0,0053·2,713 = 0,038376 МПа;
Pм(nM ) = 0,024 + 0,0053·6,975 = 0,112818 МПа;
Pм(nN ) = 0,034 + 0,0053·13,95 = 0,191635 МПа;
Pм(nmax) = 0,034 + 0,0053·15,35 = 0,207399 МПа.
10.48. Среднее эффективное давление.
Pе = Pi – Pм :
Pе(nmin) = 1,327225 – 0,038376 = 1,28884882 МПа;
Pе(nM ) = 1,407478 – 0,112818 = 1,29466087 МПа;
Pе(nN ) = 1,309302 – 0,191635 = 1,11766655 МПа;
Pе(nmax) = 1,261995 – 0,207399 = 1,05459604 МПа.
10.49. Определение механического КПД.
ηм = Pe / Pi :
ηм (nmin) = 1,288849 / 1,32722507 = 0,971085;
ηм (nM ) = 1,294661 / 1,40747837 = 0,919844;
ηм (nN ) = 1,117667 / 1,30930155 = 0,853636;
ηм (nmax) =1,054596 / 1,26199454 = 0,835658.
10.50. Определение эффективного КПД.
ηе = ηi · ηм :
ηе (nmin) = 0,402477·0,97109 = 0,39084;
ηе (nM ) = 0,434139·0,91984 = 0,39934;
ηе (nN ) = 0,421577·0,85364 = 0,359873;
ηе (nmax) = 0,402579·0,83566 = 0,336418.
10.51. Определение эффективного удельного расхода топлива.
gе = 3600/ Hu · ηе :
gе (nmin) = 3600/(43,93·0,39084) = 209,676 г/кВт ·ч;
gе (nM ) = 3600/(43,93·0,39934) = 205,212 г/кВт ·ч;
gе (nN ) = 3600/(43,93·0,35987) = 227,718 г/кВт ·ч;
gе (nmax) = 3600/(43,93·0,33642) = 243,594 г/кВт ·ч.
Таблица 10.6
Результаты расчётов индикаторных параметров рабочего тела.
Параметры |
nmin |
nM |
nN |
nmax |
|
1 |
n, min – 1 |
875 |
2250 |
4500 |
4950 |
2 |
Pi ' |
1,35431 |
1,43620 |
1,33602 |
1,28775 |
3 |
Pi |
1,32723 |
1,40748 |
1,30930 |
1,26199 |
4 |
ηi |
0,402 |
0,434 |
0,422 |
0,403 |
5 |
gi |
203,613 |
188,763 |
194,388 |
203,561 |
6 |
pм |
0,03838 |
0,11282 |
0,19164 |
0,20740 |
7 |
υп.ср |
2,713 |
6,975 |
13,950 |
15,345 |
8 |
pe |
1,28885 |
1,29466 |
1,11767 |
1,05460 |
9 |
ηм |
0,9711 |
0,9198 |
0,8536 |
0,8357 |
10 |
ηе |
0,3908 |
0,3993 |
0,3599 |
0,3364 |
11 |
gе |
209,676 |
205,212 |
227,718 |
243,594 |
