Основні розрахунки щодо роботи автомобільного двигуна (стр. 2 из 8)

Коефіцієнт наповнення

.

.

Середній показник адіабати стиску k₁=1,378

Визначається за номограмою Додатку Е (рис. Е-1) у залежності від ступеня стиску e і температури в кінці наповнення Т_а.

Значення показника політропи стиску n₁в залежності від k встановлю ють у межах:

для бензинових двигунів (k₁-0,01)…(k₁-0,04); Приймаємо n₁=1,338

Тиск у кінці теоретичного стиску

, МПа.

P_c=

МПа

Температура у кінці теоретичного стиску

, К.

T_c=

К

Середня мольна теплоємність свіжого заряду у кінці стиску

, кДж/кмоль×град.,

кДж/кмоль×град

де t_с - температура у кінці стиску в °С (t_с = T_с-273°).

Середня мольна теплоємність залишкових газів

=23,3796 кДж/кмоль×град

визначається в залежності від коефіцієнта надлишку повітря a і температури у кінці стиску t_с шляхом інтерполяції за таблицею В-1 Додатку В

Середня мольна теплоємність робочої суміші

, кДж/кмоль×град.

кДж/кмоль×град.

Коефіцієнт молекулярної зміни робочої суміші

,

де g_r - коефіцієнт залишкових газів.

Теплота згоряння робочої суміші

, кДж/кмоль.

H_{роб.сум}=

кДж/кмоль.

Середня мольна теплоємність продуктів згоряння

.

Окремі компоненти

беруть з таблиці С-1 Додатку С.

Рівняння згоряння (тепловий баланс) для:

бензинових двигунів

;

0,85·96494,13+21,99·383=1,1235·(21,01+0,0046t_z)·t_z

91451,24=25,3855 t_z+0,00208t_z²

0,00208tz²+25,3855t_z-91451,24=0

де x_z - коефіцієнт використання тепла. Коефіцієнт використання теплоти у період згорання залежить від типу двигуна:

для бензинового двигуна x_z = 0,85...0,95

Температуру, що відповідає максимальному тиску згоряння Р_z визначають шляхом розв’язування квадратного рівняння попереднього пункту

, °С,

t_z=

°С.

, К.

T_z=2909+273=3182 К.

Максимальний тиск згоряння:

для бензинового двигуна

, МПа;

P_z=

МПа.

Дійсний максимальний тиск згоряння:

для бензинового двигуна

. МПа.

P_zд=0.85·5,6=4,76Мпа.

Ступінь підвищення тиску l. Для бензинових двигунів

.

МПа.

Ступінь попереднього розширення

Для бензинових двигунів

;

Ступінь подальшого розширення

Для бензинових двигунів

=6,5

Середній показник адіабати розширення k₂ =1,2584

Визначають по номограмам Е-2 та Е-3 Додатку Е, відповід но, для бензинових та дизельних двигунів за числовими значеннями d, a та T_z.

Середній показник політропи розширення n₂

k₂=1,2584

Тиск кінця процесу розширення

, МПа.

P_b=

МПа.

Температура кінця процесу розширення

, К.

T_b=

К.

Перевірка точності вибору значень тиску та температури залишкових газів

, К.

T_r=

К.

Значення Т_r відрізняється від значення прийнятого у пункті 2.6 на 5%. Умова виконується.

3. Розрахунок індикаторних та ефективних показників дійсного циклу двигуна

3.1. Теоретичний середній індикаторний тиск

, МПа.

МПа.

Дійсний середній індикаторний тиск

, МПа,

P_i=0,95·1,25=1,21 МПа

де j - коефіцієнт повноти індикаторної діаграми, приймається за таб. вих. пар.

Індикаторна потужність двигуна

, кВт,

N_i=

кВт,

де V_л – робочий об’єм циліндрів двигуна у літрах (літраж);

n – частота обертання колінчастого вала, об/хв;

t – коефіцієнт тактності (t = 4).

Значення V_л та n приймають за таб. вих. пар.

Індикаторний коефіцієнт корисної дії

,

Індикаторні питомі витрати палива

, г/кВт×год,

q=

г/кВт×год.

Тиск механічних втрат Р_м визначають за емпіричною залежністю по заданому у таблиці А-1 значенню середньої швидкості поршня (V_п.ср, м/с).

Для бензинових двигунів з числом циліндрів 8 та більше

P_M =0,039+0,0132·Vп.ср, МПа,

P_M=0,039+0,0132·10,1=0,17 МПа.

Середній ефективний тиск

, МПа.

P_e=1,19-0,17=1,04 МПа

Механічний коефіцієнт корисної дії

,

.

Ефективний коефіцієнт корисної дії

.

Ефективна потужність двигуна

.

N_e=199,19·0,86=166,69 кВт

Ефективні питомі витрати рідкого палива

, г/кВт×год.

g_e=

г/кВт×год

Годинні витрати палива

, кг/год.

G_T=259,55·166,69·10^-3=44,36 кг/год

Циклова подача рідкого палива

, г/цикл.

G_ц=

г/цикл

4. Розрахунок параметрів циліндра та тепловий баланс двигуна

4.1 Робочий об’єм циліндра

, л,

V_h=

л.