- •Тепловой расчет двигателя внутреннего сгорания
- •Тепловой расчет двигателя внутреннего сгорания
- •190603 – Сервис транспортных и технологических машин и оборудования
- •190500 – Эксплуатация транспортных средств,
- •190600 – Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов,
- •140100 – Теплоэнергетика и теплотехника
- •Введение
- •Исходные данные для проведения поверочного теплового расчета
- •Состав жидких автомобильных топлив
- •Значения коэффициента расхода воздуха для различных типов двигателей внутреннего сгорания
- •Расчет параметров рабочего тела
- •3. Расчет параметров окружающей среды и остаточных газов
- •Значения давления надувочного воздуха
- •Показатель политропы сжатия воздуха в компрессоре двигателя внутреннего сгорания
- •Температура остаточных газов в двигателе внутреннего сгорания
- •4. Расчет процесса впуска
- •Подогрев свежего заряда в двигателе внутреннего сгорания
- •5. Расчет процесса сжатия
- •Соотношения значений политроп и адиабат сжатия для различных типов двигателей внутреннего сгорания
- •Давление и температура в конце процесса сжатия в двигателях внутреннего сгорания
- •Средняя мольная изохорная теплоемкость газов
- •6. Расчет процесса сгорания
- •Средняя мольная изохорная теплоемкость продуктов сгорания бензина
- •Средняя мольная изохорная теплоемкость продуктов сгорания дизельного топлива
- •Значения коэффициента использования теплоты для различных типов двигателей
- •Давление и температура в конце процесса сгорания в двигателях внутреннего сгорания
- •7. Расчет процесса расширения
- •Значения политропы расширения для различных двигателей
- •8. Расчет процесса выпуска
- •9. Расчет индикаторных параметров рабочего цикла
- •Коэффициент полноты диаграммы
- •Индикаторный кпд двигателей внутреннего сгорания
- •Индикаторный удельный расход топлива двигателей внутреннего сгорания
- •10. Расчет эффективных показателей двигателя
- •Скорость поршня в автомобильных и тракторных двигателях
- •Среднее эффективное давление в двигателях различного типа
- •Механический кпд двигателей различного типа
- •Эффективный кпд двигателей различного типа
- •Эффективный удельный расход топлива двигателей внутреннего сгорания
- •11. Расчет основных параметров цилиндра и двигателя
- •12. Построение индикаторной диаграммы двигателя внутреннего сгорания
- •Расчетная таблица к построению политроп сжатия и расширения
- •Расчетная таблица к скруглению индикаторной диаграммы
- •13. Пример теплового расчета карбюраторного двигателя
- •Тепловой расчет двигателя
- •Расчетная таблица к построению политроп сжатия и расширения
- •Расчетная таблица к скруглению индикаторной диаграммы
- •14. Пример теплового расчета дизеля
- •Тепловой расчет двигателя
- •Расчетная таблица к построению политроп сжатия и расширения
- •Расчетная таблица к скруглению индикаторной диаграммы
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Содержание
- •Тепловой расчет двигателя внутреннего сгорания
- •308012, Г. Белгород, ул. Костюкова, 46
Значения политропы расширения для различных двигателей
Тип двигателя |
n2 |
Бензиновые двигатели |
1,23–1,30 |
Дизели |
1,18–1,28 |
Газовые двигатели |
1,25–1,35 |
2. Определяется давление в конце процесса расширения, МПа:
– для двигателей, работающих по циклу с подводом теплоты при постоянном объеме,
|
(7.1) |
– для двигателей, работающих по циклу со смешанным подводом теплоты,
|
(7.2) |
3. Определяется температура в конце процесса расширения, К:
– для двигателей, работающих по циклу с подводом теплоты при постоянном объеме,
|
(7.3) |
– для двигателей, работающих по циклу со смешанным подводом теплоты,
|
(7.4) |
8. Расчет процесса выпуска
За период выпуска из цилиндра двигателя удаляются отработавшие газы.
1. Проверяется точность выбора величин давления pr и температуры Tr остаточных газов, осуществление которого производилось в начале расчета процесса впуска, К
|
(8.1) |
При проектировании двигателя стремятся уменьшить величину pr чтобы избежать возрастания потерь и коэффициента остаточных газов. Кроме того, увеличение давления выпуска уменьшает коэффициент наполнения, ухудшает процесс сгорания и повышает температуру и количество остаточных газов. Увеличение давления в конце выпуска при газотурбинном наддуве, как правило, компенсируется повышением давления на впуске.
2. Определяется погрешность расчета, %
|
(8.2) |
где Tr,б и Tr,м – большее и меньшее значения температуры остаточных газов (принятой и расчетной), К.
Величина погрешности расчета не должна превышать 5 %. Если погрешность расчета превышает 5 %, необходимо в ходе расчета параметров рабочего тела в процессе впуска задаться другим значением температуры и давления остаточных газов и повторить расчет.
9. Расчет индикаторных параметров рабочего цикла
Рабочий цикл ДВС характеризуется средним индикаторным давлением, индикаторной мощностью и индикаторным КПД.
1. Определяется теоретическое среднее индикаторное давление – теоретическая индикаторная работа цикла двигателя (избыточная работа, получаемая за такты сжатия и расширения), снимаемая с единицы рабочего объема.
Для бензинового двигателя, работающего по циклу с подводом теплоты при V=const, теоретическое среднее индикаторное давление рассчитывается по формуле, МПа
|
(9.1) |
а для дизеля, работающего по циклу со смешанным подводом теплоты, МПа
|
(9.2) |
2. Определяется среднее индикаторное давление действительного цикла, которое отличается от теоретического на величину, пропорциональную уменьшению расчетной диаграммы за счет ее скругления. Уменьшение теоретического среднего индикаторного давления вследствие отклонения действительного процесса от расчетного цикла оценивается коэффициентом полноты диаграммы φи и величиной среднего давления насосных потерь при процессах впуска и выпуска Δpi. При проведении расчетов потери на газообмен учитываются в работе, затрачиваемой на механические потери. В связи с этим принимают, что среднее индикаторное давление действительного цикла отличается от теоретического только на коэффициент полноты диаграммы φи.
Среднее индикаторное давление действительного цикла, МПа
|
(9.3) |
Коэффициент полноты диаграммы принимается, согласно рекомендациям табл. 9.1.
Таблица 9.1

,
.