Техническая характеристика трактора (стр. 2 из 5)
где P0 = 0,1 мПа - атмосферное давление;
KВ = 287
- удельная газовая постоянная воздуха;T0 = 2880К - температура окружающей среды;
, (18)где Pв -давление наддува или продувки.
Давление в конце процесса впуска определяется из (17)
Pa = Po – ∆Pa=0,1-0,068=0,12 Па ; (19) Коэффициент остаточных газов
, (20)где ∆t=100-400 -температура подогрева свежего заряда за счет контакта со стенками ДВС;
ε=17- степень сжатия;
Tr =900 - температура остаточных газов, 0K;
Pr =0,13 - давление остаточных газов, мПа;
Полученные значения сравниваем со следующими справочными данными: γr=0,03 - 0,06.
Температура в конце процесса впуска
(21)Коэффициент наполнения
(22)ην= 0,75 - 0,9 у дизелей
2.2 Процесс сжатия
Для дизелей: Та = 3100 – 3500К.
Процесс сжатия в реальном ДВС,. осуществляется по политропе с показателем n1.
, (23)где nн- номинальная частота вращения коленчатого вала (из задания).
Давление в конце процесса сжатия (точка С) определяется из уравнения политропного процесса: PVn1 = const
Па, (24)Температура рабочей смеси в конце сжатия (точка С) определяем на основе характеристических уравнений состояния газа в точке (A) и в точке (С)
ТС=Та εn1-1 =327,59
150,353 =1049 К (25)Давление и температура в точке С должны находиться в следующих пределах:
для дизелей PС = 3 - 5,5 МПа
для дизелей без наддува TС = 700 – 930 K
2.3 Процесс сгорания
Процесс сгорания является основным процессом рабочего цикла. В результате этого процесса тепло, выделяемое вследствие сгорания, идет на повышение внутренней энергии рабочего цикла и совершение механической работы.
Процесс сгорания в совокупности с расширением - самые важные процессы в рабочем цикле и от их совершенства зависят мощностные и экономические показатели Д.В.С. Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1кг топлива
,где C=0,857; H = 0,133; ОТ = 0,01;- весовые доли углерода, водорода и кислорода, содержащихся в топливе.
Эта же величина в кило молях
(26)где μВ= 28,96 кг/моль - масса 1 Кмоля воздуха.
Действительное количество воздуха в Кмолях, поступившее в двигатель для сгорания 1кг топлива
Mа = M
α=0,499 1,35=0,67 (27)где α- коэффициент избытка воздуха, который зависит от способа приготовления рабочей смеси, режима работы ДВС, рода применяемого топлива.
α= 1,2 -1,7 - для дизелей.
Количество продуктов сгорания
(28)Химический коэффициент изменения горючей смеси
(29)Действительный коэффициент изменения горючей смеси
(30)для дизеля 1,01…1,06
Низшая удельная теплота сгорания дизельного топлива
Hu=(33.91C+125.6H-10.89O-22.59H)
103=61572 кДж /кг; (31)Теплота сгорания рабочей смеси дизеля
кДж (32)Температура в конце видимого процесса сгорания
(33)Коэффициенты для дизелей
(34) 
(35) 
(36) 
= 1,6…2,5 2 для дизеля с нераздельной камерой сгоранияДавление в конце видимого процесса
PZ=λPC =2
4,16=10,58 мПа (37)2.4 Процесс расширения
В результате расширения тепловая энергия от сгорания топлива преобразуется в механическую энергию. Процесс расширения в реальном ДВС осуществляется по политропе, т.е. сопровождается интенсивным теплообменом.
Показатель политропы n2 определяем по формуле
n2=1,18+130/nH=1,18+130/1600=1,25 (38)
где nн - номинальная частота вращения коленчатого вала ДВС.
n2=1,22-1,25.
На величину n2 влияют: частота вращения коленчатого вала, величина нагрузки, интенсивность охлаждения.
Степень предварительного расширения определим по формуле
(39) 
где β- действительный коэффициент молекулярного изменения;
- степень повышения давления;TZ - температура продуктов сгорания в точке Z;
TC- температура рабочей смеси в точке С.
Степень последующего расширения
(40)Давление и температура в конце расширения (точка В):
для дизелей
(41) 
(42)2.5 Процесс выпуска
Выпускной клапан открывается за 400-600 поворота коленчатого вала до прихода поршня в НМТ и закрывается после прохождения поршнем ВМТ примерно 100-200 поворота коленчатого вала
Давление и температура Pr и Tr были приняты в начале расчета. При выполнении работы точки 3,4 назначаются исходя из диаграммы газораспределения ДВС, предложенного в качестве аналога.
Проверку ранее принятой температуры выпускных газов Tr можно произвести по формуле
(43) 
(44)Температура и давление выпускных газов ориентировочно колеблется:
для дизелей Tr=700÷900 K; Pr=0,105-0,120 мПА
2.6 Показатели, характеризующие работу ДВС
Теоретическое среднее индикаторное давление, Па, отнесенное к полезному ходу поршня (не скругленной индикаторной диаграммы) определяем по формулам для дизелей
где Pс - давление в конце сжатия, Па.
λ- степень повышения давления при сгорании,
ρ¸ δ-соответственно, коэффициенты предварительного и последующего расширения,
ε- степень сжатия,
n1, n2- показатели политропы соответственно сжатия и расширения.
Действительное среднее индикаторное давление, Па, за цикл равняется
, (45)где ν=0,92-095 - коэффициент полноты диаграммы, учитывающий отклонении действительного процесса (цикла) от расчетного.
Значение среднего индикаторного давления при работе ДВС с полной нагрузкой для дизелей без наддува составляет до 1,2 МПа,
Индикаторный КПД
, (46)где Pi - среднее индикаторное давление, Па,
г/кВт ч (47)средняя скорость поршня Wср =6 м/с
литраж ДВС
л, (48)где i – число цилиндров. 4
При расчете механических потерь на преодоление различных сопротивлений при работе двигателя используют величину среднего давления PМ, Па механических потерь. Величина PМ зависит от конструкционных особенностей ДВС и средней скорости поршня.