- •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
Коэффициент полноты диаграммы
Тип двигателя |
φи |
двигатели с электронным впрыском топлива |
0,95–0,98 |
карбюраторные двигатели |
0,94–0,97 |
дизели |
0,92–0,95 |
3. Определяется индикаторный КПД (ηi), характеризующий степень использования в действительном цикле теплоты топлива для получения полезной работы и представляющий собой отношение теплоты, эквивалентной индикаторной работе цикла, ко всему количеству теплоты, внесенной в цилиндр топливом. Таким образом, индикаторный КПД учитывает все тепловые потери действительного цикла: в окружающую среду, т.е. в систему охлаждения; с отработавшими газами; от неполноты сгорания.
Для автомобильных и тракторных двигателей, работающих на жидком топливе, индикаторный КПД рассчитывается по формуле
|
(9.4) |
а для автомобильных и тракторных двигателей, работающих на газообразном топливе, по формуле
|
(9.5) |
где
– количество горючей смеси, моль
гор.см./моль топл.;
– низшая теплота сгорания газообразного
топлива, МДж/м3.
Величины индикаторного КПД современных двигателей, работающих на номинальном режиме, приведены в табл. 9.2.
4. Определяется индикаторный удельный расход топлива.
Для двигателей, работающих на жидком топливе, индикаторный удельный расход топлива рассчитывается по формуле, г/(кВт·ч)
|
(9.6) |
Таблица 9.2
Индикаторный кпд двигателей внутреннего сгорания
Тип двигателя |
ηi |
двигатели с электронным впрыском топлива |
0,35–0,45 |
карбюраторные двигатели |
0,30–0,40 |
дизели |
0,40–0,50 |
газовые двигатели |
0,28–0,35 |
Для двигателей, работающих на газовом топливе, определяются удельный расход топлива и удельный расход теплоты на единицу мощности:
– удельный расход топлива, м3/(кВт·ч)
|
(9.7) |
– удельный расход теплоты на единицу мощности, МДж/(кВт·ч)
|
(9.8) |
Удельные расходы топлива двигателей, работающих на номинальном режиме, приведены в табл. 9.3.
Таблица 9.3
Индикаторный удельный расход топлива двигателей внутреннего сгорания
Тип двигателя |
gi, г/(кВт·ч) |
двигатели с электронным впрыском топлива |
180–230 |
карбюраторные двигатели |
210–275 |
дизели |
170–210 |
газовые двигатели [удельный расход теплоты qi, МДж/(кВт·ч)] |
10,5–13,5 |
10. Расчет эффективных показателей двигателя
Параметры, характеризующие работу двигателя, отличаются от индикаторных наличием необходимых затрат полезной работы на преодоление различных механических сопротивлений (трение в кривошипно-шатунном механизме, приведение в действие вспомогательных механизмов и нагнетателя и др.) и на совершение процессов впуска и выпуска.
1. Предварительно принимается или определяется по характеристикам двигателя ход поршня S.
2. Определяется средняя скорость поршня, м/с
|
(10.1) |
где nN – частота вращения коленчатого вала на режиме номинальной мощности, мин–1.
В современных автомобильных и тракторных двигателях скорость поршня обычно находится в пределах, приведенных в табл. 10.1.
Таблица 10.1
