Тепловой расчет ДВС 21703 Priora (стр. 1 из 4)
Федеральное Агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Ижевский Государственный Технический Университет
Кафедра «ТДУ»
Курсовая работа по дисциплине теория рабочих процессов
"Тепловой расчет ДВС 21703 Priora"
Выполнил: ст. группы 7-56-1
Проверил: профессор Бендерский Б.Я.
Ижевск 2009
Основные данные
| Параметр | Обозначение | Значение | Размерность |
| Номинальная мощность | Ne | 72 | кВт |
| Отношение хода поршня к диаметру цилиндра - S/D | S/D | 0,92 | |
| Число цилиндров | i | 4 | |
| Число оборотов при номинальной мощности | nном | 5600 | об/мин |
| Степень сжатия | e | 10,3 | |
| Количество тактов | t | 4 | |
| Зажигание | - | искровое | |
| Наддув | - | отсутствует | |
| Топливо | - | бензин | |
| Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна | l | 0,25 |
ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ
ЧЕТЫРЁХТАКТНОГО ДВС
Исходные данные
| Коэффициент избытка воздуха | a | 1,3 | |
| Давление окружающей среды | P0 | 0,1013 | МПа |
| Температура окружающей среды | T0 | 290 | К |
| Приращение температуры в процессе подогрева от стенок | DT | 15 | К |
| Температура остаточных газов | Тг | 1000 | К |
| Давление остаточных газов | Pr | 0,113 | МПа |
| Коэффициент, определяющий Ра, | KРa | 0,85 | |
| Коэффициент использования теплоты в точке z | xz | 0,9 | |
| Коэффициент использования теплоты в точке b | xb | 0,92 | |
| Коэффициент, учитывающий теплоотдачу в стенку в процессе сжатия | u | 0 | |
| Коэффициент дозарядки | zс.з. | 1,04 | |
| Коэффициент продувки | zоч | 1 | |
| Коэф-нт, определяющий действительное давление Pz | jPz | 0,9 | |
| Коэффициент полноты диаграммы | jPi | 0,95 | |
| Давление наддува | Pк | 0 | МПа |
| Показатель политропы сжатия в компрессоре | nk | 0 | |
| Потери давления в воздушном холодильнике | DPхол | 0 | МПа |
| Приращение температуры при охлаждении | DTхол | 0 | К |
Состав и свойства горючего- Содержание углерода- Содержание водорода - Содержание кислорода- Теплота сгорания- Молекулярная масса | С Н О Нu mT | 0,855 0,145 0,000 43961 115 | кДж/кг кг/кмоль |
Расчёт.
Стехиометрическое количество воздуха, теоретически необходимое для полного сгорания 1 кг топлива и состава С+Н+О (воздух принимают как 0,21 объёмных частей кислорода и 0,79 объёмных частей азота)
==0,5119 кмоль.
Количество свежей смеси на 1 кг топлива для двигателей с внешним смесеобразованием
==0,6742 кмоль.
Полное сгорание при a³1
Принимают, что продукты полного сгорания состоят из углекислого газа СО2, водяного пара Н2О, избыточного кислорода О2 и азота N2
==0,0712;
==0,0725;
==0,0322;
==0,5257;
Общее количество продуктов сгорания
==0,7017.
Коэффициент молекулярного изменения свежей смеси
==1,0409.
Давление в начале сжатия
==0,086 МПа.
Коэффициент наполнения
=0,8105 ,
где
- коэффициент, учитывающий неодинаковость теплоёмкостей смеси и остаточных газов и равный=1,055 .
Коэффициент остаточных газов
==0,0429 .
Температура рабочей смеси в начале сжатия
==348,4 К.
Действительный коэффициент молекулярного изменения
==1,039 .
Давление в конце сжатия
==2,078 МПа,
n1=1,365.
Показатель политропы сжатия и расширения находится из трансцендентного уравнения
,где
,для процесса сжатия i=1, к=c, n=a, m=e,
;при адиабатном сжатии
, следовательно 
для процесса расширения i=2, к=b, n=z, m=e,
;Rm=8,1343 кДж/(кмоль*К)– универсальная газовая постоянная.
Температура в конце сжатия
==816,2 К.
При a³1
Уравнение сгорания для бензиновых двигателей:
,где
– коэффициент использования теплоты при сгорании,; uс с.з – молярная внутренняя энергия свежей смеси в конце процесса сжатия (свежего заряда), uс п.с – молярная внутренняя энергия продуктов сгорания.Степень повышения давления
=Молярная внутренняя энергия свежего заряда при температуре tc, (температура в уравнение молярной внутренней энергии подставляется в °С)
==11904 кДж/кмоль,
где Сv c.з – молярная теплоёмкость свежего заряда (воздуха) при температуре tc,
Молярная внутренняя энергия продуктов сгорания при температуре при температуре tc
==12933 кДж/кмоль,
где rк п.с – объёмная доля компонента продуктов сгорания, Сv п.с – молярная теплоёмкость компонента продуктов сгорания при температуре tс.
Молярная внутренняя энергия продуктов сгорания при температуре при температуре tz
==65646 кДж/кмоль,
где Сv п.с – молярная теплоёмкость компонента продуктов сгорания при температуре tz.
Объёмная доля компонента продуктов сгорания
,где Мк – количество компонента продуктов сгорания, кмоль; например,
.Решая уравнение сгорания, определяем температуру Тz.
Tz=2547,7 K.
Теоретическое давление в цилиндре в конце сгорания
==6,739 МПа.
Действительное давление в цилиндре в конце сгорания
,=6,065 МПа.
Давление конца расширения
==0,365 МПа,
n2=1,250 .
n2 – показатель политропы расширения.
Температура конца расширения
==1420,7 K.
Среднее индикаторное давление
==0,883 МПа.