Розрахунок автомобільного двигуна (стр. 1 из 6)
Вступ
Впровадження досягнень науково-технічного прогресу в автомобілебудуванні та на автомобільному транспорті вимагає творчого підходу до вирішення наукових і практичних завдань, які стоять перед робітниками цих галузей, що в свою чергу передбачає необхідність підвищення якості підготовки і перепідготовки кадрів для них. В області розвитку і удосконалення автомобільних двигунів основними задачами на сучаснім етапі являється:
зниження паливної економічності;
питомої маси;
вартості їх виготовлення і експлуатації;
боротьба з токсичними викидами в атмосферу;
зниження шуму при експлуатації двигунів.
Виконання цих задач вимагає від спеціалістів, пов’язаних з виробництвом та експлуатацією автомобільних двигунів, глибоких знань теорії, конструкції та розрахунку двигунів внутрішнього згоряння.
Важливим чином у придбанні даних знань, що базуються на основних теоретичних положеннях дисципліни «Автомобільні двигуни».
Курс «Автомобільні двигуни» є одним з базових у справі підготовки інженерно-технічних працівників автомобільного транспорту.
Сучасна автомобільна силова установка (автомобільний двигун) являє собою одну з найскладніших машин, здатних перетворювати теплоту, що виділяється при згорянні палива, у механічну роботу. Процеси згоряння, виділення теплоти і перетворення її в механічну роботу продуктами згоряння відбувається у середині двигуна. Звідси й назва – двигуни внутрішнього згоряння (ДВЗ).
1. Хімічні реакції при горінні палива
1.1 Теоретично необхідна кількість повітря для згоряння 1 кг палива
, кг.повітря/кг.палива.l0=
кг.повітря/кг.палива. 
Склад палива: бензинів – С = 0,855; Н = 0,145; О = 0; дизельного палива – С = 0,870; Н = 0,126; О = 0,004. Вид палива повинен відповідати прототипу двигуна, що заданий у таблиці вихідних параметрів.
1.2 Теоретично необхідна кількість повітря для згоряння палива
, кмоль.повітря/кг.палива.L0=
кмоль.повітря/кг.палива.1.3 Коефіцієнт надлишку повітря a у режимі номінальної потужності приймають за таблицею вихідних параметрів α =0.84
Кількість свіжого заряду
,кмоль свіжого заряду/кг.палива. M1=0.84·0.5179=0.4350 кмоль свіжого заряду/кг.палива.
1.4 Кількість двоокису вуглецю (СО2) у продуктах згоряння
за умови:
a<1,
, кмоль/кг.палива,MCO2=
кмоль/кг.палива,де
;для нафтових рідких паливк = 0,45...0,53.
1.5 Кількість окису вуглецю (СО) у продуктах згоряння
за умови:
a<1,
, кмоль/кг.палива.MCO=
кмоль/кг.палива.1.6 Кількість водяної пари (Н2О) у продуктах згоряння
за умови:
a<1,
, кмоль/кг палива. MH2O= 
кмоль/кг палива.1.7 Кількість водню (Н2) у продуктах згоряння
за умови:
a<1,
, кмоль/кг палива.MH2=
кмоль/кг палива.1.8 Кількість кисню (О2) у продуктах згоряння
за умови:
a<1,
, кмоль/кг.палива.1.9 Кількість азоту (N2) у продуктах згоряння
, кмоль/кг.палива.MN2=
кмоль/кг.палива.1.10Загальна кількість продуктів згоряння рідкого палива
, кмоль/кг.палива.M2=
кмоль/кг.палива.1.11 Зміна кількості робочого тіла при згорянні палива
, кмоль/кг.палива.∆M=
кмоль/кг.палива.1.12 Коефіцієнт молекулярної зміни паливної суміші
. 
1.13 Нижча теплота згоряння рідкого палива за формулою Менделєєва
, кДж/кг.палива. Hu= 
кДж/кг.палива.Вміст сірки S та вологи W у паливі приймають рівними 0.
1.14 Хімічна неповнота згоряння за умови:
a<1,
, кДж/кг палива.∆Hu=
кДж/кг палива.1.15 Теплота згоряння паливної суміші
, кДж/кмоль пал.суміші.Hпал.сум=
кДж/кмоль пал.суміші.2. Розрахунок процесів дійсного циклу
2.1 Тиск навколишнього середовища для розрахунків
Р0 = 0,10 МПа.
2.2 Температура навколишнього середовища для розрахунків
Т0 = 293 К.
2.3 Тиск середовища, звідки повітря надходить у циліндр.У випадку відсутності наддуву
Рк = Р0.
2.4 Температура середовища, звідки повітря надходить у циліндр
При відсутності наддуву
Рк= Р0, а Тк= Т0
2.5 Тиск залишкових газів у циліндрі двигуна перед початком процесу наповнення:
при відсутності наддуву
, МПа;Pr=
МПа2.6 Температуру залишкових газів
Tr =1065 K
2.7 Густина заряду при наповненні:
при відсутності наддуву
,кг/м3; 
кг/м3де В = 287Дж/кг×град - питома газова стала.
При відсутності наддуву приймають
.2.8 Втрати тиску при наповненні
, МПа,∆Pa=
МПаде b- коефіцієнт затухання швидкості руху заряду у перерізі циліндра; xВП – коефіцієнт опору впускної системи, віднесений до найбільш вузького його перерізу,
; wВП=50...150 м/с - середня швидкість руху заряду у найменшому перерізі впускної системи в м/с. Значення wВПприймають за таблицею вих. пар.2.9 Тиск кінця впуску
, МПаPa=
МПа2.10 Температура підігріву свіжого заряду DТ. Приймається
DТ=12ºС.
2.11 Коефіцієнт залишкових газів
, 
.де e- ступінь стиску, приймається за табл. вих. пар.
2.12. Температура в кінці наповнення
, К.Ta=
К.2.13 Коефіцієнт наповнення
. 
.2.14 Середній показник адіабати стиску k1=1,3775
Визначається за номограмою Додатку Е (рис. Е-1) у залежності від ступеня стиску e і температури в кінці наповнення Та.
2.15 Значення показника політропи стиску n1
в залежності від k встановлюють у межахдля бензинових двигунів (k1-0,01)…(k1-0,04);