Поверочный расчёт двигателя внутреннего сгорания автомобиля ВАЗ 2106 (стр. 4 из 12)

кДж/(кмоль·град);

– определяется значение теплоемкости остаточных газов при t = 503 ºС и α = 0,97.

При температуре t = 400 ºС теплоемкость остаточных газов равна 23,611 кДж/(кмоль·град); при температуре t = 500 ºС теплоемкость остаточных газов равна 24,041 кДж/(кмоль·град). Т.о. при разности температур Δ t = 500 – 400 = 100 º, разность теплоемкостей составит

кДж/(кмоль·град). Т. к. по расчету температура в конце сжатия t_c = 503 ºС, то разность между ней и ближайшей меньшей табличной [см. 1, табл. 3.8] составит Δt_р = 503 – 400 = 103 º. Тогда значение теплоемкости t_c = 503 ºС и α = 0,97 составит

кДж/(кмоль·град);

в) рабочей смеси

кДж/(кмоль·град).

2.5 Процесс сгорания

2.5.1 Коэффициент молекулярного изменения горючей смеси

.

2.5.2 Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси

.

2.5.3 Количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания

кДж/кг.

2.5.4 Теплота сгорания рабочей смеси

кДж/кмоль раб.см.

2.5.5 Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания

Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания для интервала температур от 1501 до 2800 ºC определяется по формуле [1, табл. 3.7], кДж/(кмоль·град)

Коэффициент использования теплоты при n_N = 5400 об/мин равен ξ_z = 0,91 [1, рис. 5.1].

2.5.6 Температура в конце видимого процесса сгорания

Определяется из выражения

или

откуда

ºC.

Абсолютное значение температуры в конце видимого процесса сгорания

К.

2.5.7 Максимальное давление сгорания теоретическое

МПа.

2.5.8 Максимальное давление сгорания действительное

МПа.

2.5.9 Степень повышения давления

.

2.6 Процесс расширения и выпуска

2.6.1 Показатель политропы расширения

При степени сжатия e = 8,5, коэффициенте избытка воздуха α = 0,97 и температуре в конце видимого процесса сгорания T_z = 3062 К

Средний показатель адиабаты расширения

=1,264

Показатель политропы расширения n₂ = 1,26

2.6.2 Давление в конце процесса расширения

МПа.

2.6.3 Температура в конце процесса расширения

К.

2.6.4 Проверка ранее принятой температуры остаточных газов

К

2.6.5 Погрешность расчета

2.7 Индикаторные параметры рабочего цикла

2.7.1 Теоретическое среднее индикаторное давление

2.7.2 Среднее индикаторное давление действительного цикла, МПа

,

где j_и – коэффициент полноты диаграммы.

Коэффициент полноты диаграммы для карбюраторных двигателей находится в пределах j_и =0,94–0,97 [1, С. 88]. Принят j_и =0,95.

Среднее индикаторное давление

МПа.

2.7.3 Индикаторный КПД

.

2.7.4 Индикаторный удельный расход топлива

г/(кВт·ч).

2.8 Эффективные показатели двигателя

2.8.1 Средняя скорость поршня

При ходе поршня S = 80 мм (предварительно принят)

м/с.

2.8.2 Среднее давление механических потерь

МПа.

2.8.3 Среднее эффективное давление

МПа.

2.8.4 Механический КПД

.

2.8.5 Эффективный КПД

.

2.8.6 Эффективный удельный расход топлива

г/(кВт·ч).

2.9 Основные параметры цилиндра и двигателя

2.9.1 Литраж двигателя, л

,

где τ – число тактов в одном цикле работы двигателя.

Задано τ = 4.

Литраж двигателя

л.

2.9.2 Рабочий объем одного цилиндра, л

,

где i – число цилиндров в двигателе.

Задано i = 4.

Рабочий объем одного цилиндра

л.

2.9.3 Диаметр цилиндра

мм.

Окончательно принимается D = 76 мм S = 80 мм.

2.9.4 Уточнение параметров и показателей двигателя

Уточнение параметров и показателей двигателя в соответствии с принятыми значениями диаметра цилиндра и хода поршня.

Площадь поршня

см².

Литраж двигателя

л.

Мощность двигателя

кВт.

Литровая мощность двигателя

кВт/л.

Крутящий момент

Н·м.

Часовой расход топлива

кг/ч.

2.10 Построение индикаторной диаграммы

Построение индикаторной диаграммы осуществляется аналитическим методом.

Масштабы диаграммы: масштаб хода поршня M_S = 0,85 мм в мм; масштаб давлений M_p = 0,05 МПа в мм.

Величины в приведенном масштабе, соответствующие рабочему объему цилиндра и объему камеры сгорания:

мм;

мм.

Из точки O, являющейся началом координат диаграммы, по оси абсцисс откладывается отрезок OA (мм), соответствующий объему камеры сгорания. Далее от точки A по оси абсцисс откладывается отрезок AB, соответствующий рабочему объему цилиндра, а по величине равный ходу поршня в масштабе M_S. Таким образом, абсцисса A соответствует положению поршня в верхней мертвой точке, а абсцисса B – в нижней мертвой точке.

Максимальная высота диаграммы (точка z)

мм.

Ординаты характерных точек

мм;

мм;

мм;

мм;

мм.

Характерные точки a (B,

); b (B, ); c (A, ); r (A, ); z (A, ) наносятся на диаграмму. Также показывается величина давления окружающей среды p₀.