Краткие сведения по автомобильным двигателям

Показатели	Карбюраторные				Дизели
	ГАЗ-52-04	ЗМЗ-53	ЗИЛ-130	ЗИЛ-357	КамАЗ-740	ЯМЗ-236		ЯМЗ-238		MERCEDES OM-320		VOLVO FL12
Номинальная мощность, кВт	55	85	110	132	154	132		195		235,4		242,7
Частота вращения, мин-1	2600	3200	3200	3200	2600	2100		2300		2500		2200
Рабочий объем, л	3,48	4,25	6,0	7,0	10,85	11,15		14,85		15,95		11,97
Число и расположение цилиндров	6р	8V-90	8V-90	8V-90	8V-90	6V-90		8V-90		8V-90		6р
Степень сжатия	6,7	6,7	6,5	6,5	17	15,5		16,5		17,2		15
Ход поршня, мм	110	80	95	95	120	140		140		130		150
Диаметр цилиндра, мм	82	92	100	108	120	130		130		125		130
Тип камеры сгорания	-	-	-	-	неразделенная – непосредственный впрыск
Наличие наддува	-	-	-	-	нет		нет		нет		нет		нет

Приложение 5

Примеры расчета рабочего цикла двигателей

Пример 5.1. Рассчитать рабочий цикл четырехтактного дизеля, предназначенного для трактора общего назначения тягового класса 3. Эффективная мощность N_e=115 кВт при частоте вращения коленчатого вала n_н=2000 мин^-1. Отношение S/D=0,95.

Из рис. 1.1. видно, что диапазон возможного изменения диаметра цилиндра – 110…140 мм. Выбираем D=130мм. Следовательно,

S=D(S/D)=0,130,950,125 м.

Ориентировочная средняя скорость поршня по формуле (1.1.)

м/с

По рис. 1.2. выбираем значение литровой мощности N_ел=9 кВт/л.

Цилиндровая мощность

кВт.

Требуемое число цилиндров

.

Принимаем число цилиндров i=8.

Уточняем значение литровой мощности по формуле (1.4.)

кВт/л.

Плотность воздуха _k, требуемую для реализации N_eл, определим по формуле (1.6)

кг/м³.

Учитывая, что при 293 К плотность воздуха ₀=1,21 кг/м³, определяем, что наддув данного двигателя не требуется (_k=₀, р_k =р₀, Т_k=Т₀).

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива формула (2.1.)

кг/кг топлива;

.

Количество свежего заряда формула (2.3)]

М₁=1,80,501=0,902 кмоль/кг топлива.

Химический коэффициент молекулярного изменения горючей смеси определим по формуле (2.5)

.

Давление в конце процесса наполнения (начале сжатия) по формуле (2.6.)

МПа.

Коэффициент остаточных газов

.

Температура заряда в конце процесса впуска определяется по формуле (2.9)

К.

Коэффициент наполнения по формуле (2.10)

.

Выбираем показатель политропы сжатия n₁=1,36. Давление в конце сжатия по формуле (2.11)

р_с=0,093516^1,36=4,06 МПа

И температура заряда в конце сжатия формула (2.12)

Т_с=31716^1,36-1=860,1 К.

Средняя мольная теплоемкость свежего заряда

mC_v=20,16+1,738860,110^-3=21,65Дж/(мольград),

средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания

.

Примем значение степени повышения давления при сгорании _р=1,8 и коэффициента использования теплоты =0,75. Тогда, подставляя полученные значения в уравнение сгорания топлива (2.15) получим

или

24,0210^-4T_z²+29,97T_z-65809,2=0.

Решая это квадратное уравнение, находим T_z=2076 К.

Максимальное давление в цилиндре в конце сжатия

р_z=1,84,06=7,31 MПа.

Степень предварительного расширения формула (2.16)

.

Степень последующего расширения

.

Давление газов в конце процесса расширения определяем по формуле (2.18)

МПа.

Температура газов в конце расширения формула (2.19)

К.

Проверка по формуле (2.20)

К.

Относительная ошибка составляет

.

Таким образом, достоверность расчета рабочего цикла обеспечена.

Пример 5.2.Рассчитать рабочий цикл четырехтактного бензинового двигателя автомобиля грузоподъемностью 2 т. Эффективная мощность двигателяN_e=90 кВт при частоте вращения коленчатого валаn=3200 мин^-1. ОтношениеS/D=1.

По рис. 1.1. выбираем D=90 мм

S=D(S/D)=901=90 мм; _е=0,25; _v=0,8.

Ориентировочная средняя скорость поршня по формуле (1.1)

м/с

По рис. 1.3. выбираем литровую мощность двигателя N_ел=20 кВт/л.