Тепловой расчет двигателя

В процессе теплового расчета должны быть определены параметры состояния рабочего тела, соответствующие ха­рактерным точкам цикла, индикаторные и эффективные по­казатели двигателя, диаметр цилиндра и ход поршня; по ре­зультатам теплового расчета – построена инди­каторная диаграмма. Данные теплового расчета используются при построении скоростной характеристики двигателя. Тепловой расчет производится для режима номинальной мощности дизеля, а карбюраторного двигателя, работающе­го с ограничителем – для режима максимальной мощности. Последовательность выполнения теплового расчета:

1. выбор и обоснование исходных данных к расчету;

2. определение параметров состояния рабочего тела;

3. определение индикаторных и эффективных показате­лей двигателя;

4. определение диаметра цилиндра и хода поршня;

5. построение индикаторной диаграммы и скоростной характеристики двигателя.

Технические характеристики карбюраторных и дизельных двигателей представлены в приложениях 2 и 3.

1. Выбор и обоснование исходных данных к тепловому расчету

В расчетно-пояснительной записке рекомендуется внача­ле поместить таблицу значений исходных данных, а затем, вторым пунктом, дать обоснование выбранных величин. Часть исходных данных может быть определена заданием на курсовое проектирование.

Должны быть выбраны и обоснованы: давление и темпе­ратура окружающей среды р₀ и Т₀; давление и температура остаточных газов р_r и T_r; подогрев свежего заряда ΔT; ко­эффициент наполнения η_v; степень сжатия ε; коэффициент избытка воздуха α ; сорт и марка топлива; его элементарный состав и теплотворность; средние показатели политроп сжа­тия и расширения n₁ и n₂; степень повышения давления λ (только для дизелей); коэффициент использования тепла ξ; коэффициент скругления индикаторной диаграммы φ.

Исходные данные рекомендуется выбирать в следующих пределах.

1. 1. Давление и температура окружающей среды

При работе двигателя без наддува в цилиндр поступает воздух из атмосферы. В этом случае при расчете рабочего цикла двигателя давление окружающей среды принимается равным p₀ = 0,1 МПа, а температура T₀ = = 293 К.

При работе двигателей с наддувом воздух в цилиндр поступает из компрессора (нагнетателя), где он предварительно сжимается. Давление и температура окружающей среды при расчете рабочего цикла двигателя с наддувом принимаются равными давлению p_к и температуре T_к воздуха на выходе из компрессора.

В зависимости от степени наддува принимаются значения давления p_к наддувочного воздуха:

при низком наддуве ……………	1,5 · p0 ;
среднем наддуве …………..	(1,5…2,2) · p0 ;
высоком наддуве ………….	(2,2…2,5) · p0 .

Температура воздуха за компрессором

,

где n_к – показатель политропы сжатия воздуха в компрессоре:

для поршневых нагнетателей ………..……..	1,4…1,6;
объемных нагнетателей ……….……….	1,55…1,75;
осевых и центробежных нагнетателей ..	1,4…2,0.