- •Тюменский государственный нефтегазовый университет Институт транспорта
- •Методические указания к контрольной работе
- •Введение
- •1. Тепловой расчет двигателя
- •1.1.Процессы впуска и выпуска
- •1.2. Процесс сжатия
- •1.3. Процесс сгорания
- •Эффективные показатели двигателя
- •1.4. Процесс расширения
- •Индикаторные показатели цикла
- •Определение основных размеров двигателя
- •Построение расчетной индикаторной диаграммы
- •Точки политропы соединяются плавной кривой.
- •Построение внешней скоростной характеристики двигателя
- •Коэффициенты для построения скоростной характеристики
- •Показатели двигателя для построения скоростной характеристики
- •Пример теплового расчета двигателя
- •Расчет процессов впуска и выпуска
- •1.2. Процесс сжатия
- •1.3. Процесс сгорания
- •1.4. Процесс расширения
- •Индикаторные показатели цикла
- •Эффективные показатели двигателя
- •Определение основных размеров двигателя
- •Литература
- •Техническая характеристика отечественных двигателей.
- •Современные автотракторные двигатели
- •Техническая характеристика стационарных дизелей, применяемых в нефтегазодобыче
Показатели двигателя для построения скоростной характеристики
Показатели |
Размерн. |
|
|
|
|
|
|
|
КВт |
|
|
|
|
|
|
|
КНм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис.3. Скоростная характеристика бензинового двигателя
Рис.4. Скоростная характеристика дизеля с регуляторной ветвью
В тексте расчетно-пояснительной записки дается сравнительный анализ скоростных характеристик рассчитываемого двигателя и прототипа с точки зрения:
а)
диапазона рабочих частот вращения (
),
для дизеля-режима перегрузки;
б)
коэффициента приспособляемости-
;
в) минимального удельного расхода топлива и соответствующей ему частоты вращения.
Пример теплового расчета двигателя
Исходные данные для расчета:
тип двигателя – четырехтактный дизель тракторного типа, номинальная мощность (Ре=160кВт), номинальная частота вращения (nн=2100 мин-1),
степень сжатия (ε=16).
Расчет процессов впуска и выпуска
а) Задаемся значениями: Т0; р0; Тr; рr; Т; r; ра.
Температура То и давление ро окружающей среды принимаются в соответствии со стандартными атмосферными условиями: То=273+25=298 К; ро=0,1 Мпа.
Температура Тr и давление рr остаточных газов зависят от частоты вращения и нагрузки двигателя, сопротивления выпускного тракта, способа наддува.
рr=0,8рк=0,8·0,17=0,136МПа.
давление наддувочного воздуха:
рк=1,7р0=1,7·0,1=0,17МПа.
Температуру остаточных газов (Тr) принимаем 800К.
Температуру подогрева свежего заряда (ΔТ) принимаем 10 град.
Коэффициент остаточных газов (r) принимаем 0,03.
Температура воздуха за компрессором:
=
,
где - показатель политропы сжатия в компрессоре, принимается 1,65.
Давление в конце впуска (ра ) принимаем из следующего соотношения:
ра=рк- ра .
Потери давления (ра) за счет сопротивления впускного тракта:
,
Принимаем коэффициент сопротивления впускного тракта к=2,5; скорость заряда на впуске ω=90 м/с.
Плотность
заряда на впуске:
ра=0,17- 0,017=0,153МПа.
б) Определяем величину температуры в конце впуска :
Определяем коэффициент наполнения:
=
.
в) В зависимости от принятого значения коэффициента избытка воздуха (=1,7) определяем массу свежего заряда, введенного в цилиндры двигателя (ориентировочно):
М1 = lо / 29; кмоль.
lo = 14,5 кг. воздуха / кг. топлива – для дизеля;
Масса воздуха в кмолях: Lo =lo/29. (29 –масса 1 кмоль воздуха).
М1=1,7·14,5/29=0,85 кмоль.
