- •Міністерство освіти і науки україни український національний університет водного господарства та природокористування Кафедра автомобілів, автомобільного господарства і технології металів
- •Методичні вказівки
- •1. Хімічні реакції при горінні палива
- •2. Розрахунок процесів дійсного циклу
- •Значення коефіцієнта залишкових газів для різних типів двз
- •Значення Та для різних типів двз
- •Значення V для різних типів двз
- •3. Розрахунок індикаторних та ефективних показників дійсного циклу двигуна
- •Основні параметри процесу згоряння
- •Параметри процесу розширення
- •4. Розрахунок параметрів циліндра та тепловий баланс двигуна
- •5. Побудова зовнішньої швидкісної характеристики двигуна
- •6. Кінематичний розрахунок кривошипно-шатунного механізму
- •7. Побудова індикаторної діаграми циклу двигуна
- •8. Динамічний розрахунок кривошипно-шатунного механізму
1. Хімічні реакції при горінні палива
1.1. Теоретично необхідна кількість повітря для згоряння 1 кг палива
,
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 (Додаток А, табл.А-1).
1.2. Теоретично необхідна кількість повітря для згоряння палива
,
кмоль.повітря/кг.палива.
1.3. Коефіцієнт надлишку повітря у режимі номінальної потужності приймаєють за таблицею А-1 у відповідності з варіантом.
1.4. Кількість свіжого заряду
,
кмоль свіжого заряду/кг.палива.
1.5. Кількість двоокису вуглецю (СО2) у продуктах згоряння
за умови:
1,
,
кмоль/кг.палива;
1,
,
кмоль/кг.палива,
де
;
для нафтових рідких палив к
= 0,45...0,53.
1.6. Кількість окису вуглецю (СО) у продуктах згоряння
за умови:
1,
,
кмоль/кг.палива;
1,
,
кмоль/кг.палива.
1.7. Кількість водяної пари (Н2О) у продуктах згоряння
за умови:
1,
,
кмоль/кг.палива;
1,
,
кмоль/кг палива.
1.8. Кількість водню (Н2) у продуктах згоряння
за умови:
1,
,
кмоль/кг.палива;
1,
,
кмоль/кг палива.
1.9. Кількість кисню (О2) у продуктах згоряння
за умови:
1,
,
кмоль/кг.палива;
1,
,
кмоль/кг.палива.
1.10. Кількість азоту (N2) у продуктах згоряння
,
кмоль/кг.палива.
1.11. Загальна кількість продуктів згоряння рідкого палива
,
кмоль/кг.палива.
1.12. Зміна кількості робочого тіла при згорянні палива
,
кмоль/кг.палива.
1.13. Коефіцієнт молекулярної зміни паливної суміші
.
Таблиця 1.1
Значення коефіцієнта молекулярної зміни для різних типів ДВЗ
Тип ДВЗ |
Бензиновий |
дизельний |
газовий |
0 |
1,02…1,12 |
1,01…1,06 |
0,92…0,98 |
1.14. Нижча теплота згоряння рідкого палива за формулою Менделєєва
,
кДж/кг.палива.
Вміст сірки S та вологи W у паливі приймають рівними 0.
Таблиця 1.2
Орієнтовні значення нижчої теплоти згоряння для автомобільних палив
Паливо |
Бензин |
Дизельне |
Природний газ |
Пропан |
Бутан |
Нu |
44,0 МДж/кг |
42,5 МДж/кг |
35,0 МДж/м3 |
85,5 МДж/м3 |
112,0 МДж/м3 |
1.15. Хімічна неповнота згоряння
за умови:
1,
,
кДж/кг.палива;
1,
,
кДж/кг палива.
1.16. Теплота згоряння паливної суміші
,
кДж/кмоль пал.суміші.
2. Розрахунок процесів дійсного циклу
2.1. Тиск навколишнього середовища для розрахунків Р0 = 0,100 МПа.
2.2. Температура навколишнього середовища для розрахунків Т0 = 293 К.
2.3. Тиск середовища, звідки повітря надходить у циліндр приймають за таблицею А-1. У випадку відсутності наддуву Рк = Р0.
2.4. Температура середовища, звідки повітря надходить у циліндр
,
К,
де nк показник політропи стиску повітря у турбокомпресорі (nк = 1,4...2,0).
При відсутності наддуву Рк = Р0, а Тк = Т0.
2.5. Тиск залишкових газів у циліндрі двигуна перед початком процесу наповнення:
при
відсутності наддуву
,
МПа;
при
наявності наддуву
,
МПа.
2.6. Температуру залишкових газів Tr приймають за таблицею А-1.
2.7. Густина заряду при наповненні:
при
відсутності наддуву
,кг/м3;
при
наявності наддуву
,
кг/м3,
де В = 287Дж/кгград питома газова стала.
При
відсутності наддуву приймають
.
2.8. Втрати тиску при наповненні
,
МПа,
де коефіцієнт затухання швидкості руху заряду у перерізі циліндра;
ВП
– коефіцієнт опору
впускної системи, віднесений до найбільш
вузького його перерізу,
;
ВП = 50...150 м/с середня швидкість руху заряду у найменшому перерізі впускної системи в м/с. Значення ВП приймають за таблицею А-1.
2.9. Тиск кінця впуску
,
МПа
2.10. Температура підігріву свіжого заряду Т. Приймається за таблицею А-1 Т(5…20)ºС.
Таблиця 2.1
Значення тиску кінця впуску
Тип ДВЗ |
Ра |
Бензиновий |
0,08…0,09 |
Дизелі: з наддувом без наддуву |
(0,9…0,96)Рк 0,48...0,09 |
2.11. Коефіцієнт залишкових газів
,
де ступінь стиску, приймається за табл. А-1.
Таблиця 2.2
