Читайте также:
|
ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ
Тепловой расчёт штатного двигателя
Тепловой расчёт штатного двигателя производим по методике изложенной в [66].
Определение параметров рабочего тела.
Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1кг топлива:
,кг (1)
,кмоль (2)
где 0,23 – значение массового содержания кислорода в 1кг воздуха
С,Н,О – содержание в топливе углерода, водорода и кислорода
С=0,857, Н=0,133, О=0,01
- масса 1 кмоля воздуха
кг
кмоль
Количество свежего заряда:
,кмоль (3)
где 
- коэффициент избытка воздуха, =1,15
кмоль
Общее количество продуктов сгорания:
, кмоль (4)
кмоль
Химический коэффициент молекулярного изменения горючей смеси:
(5)
Параметры окружающей среды и остаточных газов:
Принимаем атмосферные условия
Давление окружающей среды 
, температура окружающей среды 
Давление остаточных газов:
(6)
Температура остаточных газов 
, 
Процесс впуска:
Температура свежего заряда принимается 
Плотность заряда на впуске:
, кг/ 
(7)
где 
Дж/кг град – универсальная газовая постоянная для воздуха
Потери давления на впуске в двигатель:
(8)
где 
- коэффициент затухания скорости движения заряда в рассматриваемом сечении цилиндра
- коэффициент сопротивления впускной системы, отнесенный к наиболее узкому её сечению
- средняя скорость движения заряда в наименьшем сечении впускной системы
По опытным данным в современных автомобильных двигателях на номинальном режиме (
)=2.5….4 и =50…130м/с
=(
)=3, =100м/с
=0,007МПа
Давление в конце впуска:
, МПа (9)
Коэффициент остаточных газов:
(10)
где 
- степень сжатия, =9,9
=0,045
Температура в конце впуска:
, К (11)
=320К
Коэффициент наполнения:
(12)
=0,87
Процесс сжатия:
Давление в конце сжатия:
, МПа (13)
где 
- показатель полноты сжатия, =1,34…1,4, =1,36
=2,2 МПа
Температура в конце сжатия:
, К (14)
Средняя молярная теплоёмкость заряда (воздуха) в конце сжатия (без влияния остаточных газов)
, кДж/кмоль град (15)
21,49 кДж/кмоль град
Число молей остаточных газов:
, кмоль (16)
кмоль
Число молей газов в конце сжатия до сгорания:
, кмоль (17)
0,5195+0,0230=0,5425кмоль
Процесс сгорания:
Средняя молярная теплоемкость при постоянном давлении для продуктов сгорания жидкого топлива, кДж/моль град
(18)
Число молей газа после сгорания:
, кмоль (19)
0,5710кмоль
Расчетный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:
(20)
Количество теплоты, передаваемой газам при сгорании 1кг топлива:
, кДж/кг (21)
где 
- коэффициент использования теплоты, =0,75…0.9, =0,85
- удельная низшая теплота сгорания топлива, =42440кДж/кг
Температура в конце сгорания определяется из уравнения сгорания:
(22)
Решаем уравнение относительно температуры в конце сгорания 
.и находим её =4470К
Давление в конце сгорания:
, МПа (23)
12,09МПа
Степень предварительного расширения:
(24)
Процесс расширения:
Давление в конце расширения:
, МПа (25)
где 
- показатель политропы расширения, =1,18…1,3, =1,2
Температура в конце расширения:
, К (26)
=2536К
Проверяем правильность ранее принятой температуры остаточных газов:
, К (27)
Ошибка температуры:
, % (28)
Индикаторные параметры рабочего цикла:
Среднее индикаторное давление цикла:
, МПа (29)
=1,09 МПа
Среднее индикаторное давление цикла для скругленной диаграммы:
, МПа (30)
где 
-коэффициент полноты индикаторной диаграммы, =0,92-0,97,
=0,95
Индикаторный КПД:
(31)
0,008
Индикаторный удельный расход топлива:
(32)
10250г/кВт ч
Эффективные показатели двигателя:
Среднее давление механических потерь:
, МПа (33)
где a и b – коэффициенты, зависящие от типа, конструкции, размеров, числа цилиндров и теплового состояния двигателя, a=0.04, b=0.0135
W – средняя скорость поршня, м/с
, м/с (34)
где S – ход поршня, мм
- номинальная частота вращения, об/мин, =5600об/мин
Среднее эффективное давление:
, МПа (35)
Механический КПД:
(36)
Эффективный КПД:
(37)
Эффективный удельный расход топлива:
(38)
13846 г/Квт ч
Основные размеры цилиндра и удельные параметры двигателя:
Литраж двигателя:
, л (39)
Рабочий объём цилиндра:
, л (40)
i=4 – число цилиндров двигателя.
Литраж двигателя:
, л (41)
Эффективная мощность:
, кВт (42)
где 
- тактность двигателя, =4
Дата добавления: 2015-01-12; просмотров: 41 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |