Оформлення графічної частини проекту

Аркуш графіків теплового і динамічного розрахунків двигуна виконується на креслярському папері формату А1 з дотриманням вимог побудови діаграм. Дозволяється графіки теплового та динамічного розрахунків виконувати на міліметровому папері.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО ВИКОНАННЯ ТЕПЛОВОГО РОЗРАХУНКУ

Вступ

У вступній частині викладаються задачі машинобудівників відповідно до вимог сучасності і можливі методи їх здійснення. До цих вимог відносяться: підвищення паливної економічності карбюраторних і дизельних двигунів, зменшення їх питомої ваги і вартості їх виготовлення та експлуатації, зниження їх шуму, розширення використання дизелів і двигунів, що працюють на газовому паливі.

1. Тепловий розрахунок двигуна

1.1 Вибір швидкісних режимів двигуна

Тепловий розрахунок двигунів пропонується виконувати для чотирьох режимів його роботи. Це необхідно для розширення уяви про вплив швидкісних режимів роботи двигунів на показники їх процесів. Для карбюраторних та дизельних двигунів такими режимами є:

1. Режим мінімальної частоти обертання колінчастого валу:

- для карбюраторного двигуна - n_min=600…1000 об/хв

- для дизельного двигуна - n_min=300…500 об/хв.

2. Режим максимального крутного моменту:

- для карбюраторних двигунів - n_M=(0,4…0,6)n_N

- для дизелів - n_M=(0,65…0,75)n_N

3. Режим максимальної (номінальної) потужності n_N, що відповідає частоті обертання колінчастого валу проектного завдання

4. Режим максимальної швидкості руху автомобіля при:

- карбюраторному двигуні n_max=(1,05…1,2)n_N

- дизельному двигуні n_max=(1,04…1,07)n_N

1.2 Вибір палива для двигуна

Для карбюраторних двигунів марка бензину вибирається в залежності від ступеню стиску, запропонованого завданням. Орієнтовно марку бензину можливо прийняти по даним таблиці 1.

Таблиця 1. Основні показники автомобільних бензинів.

Показники	А-76	АИ-93	АИ-98
Орієнтовна ступінь стиску , при якій забезпечується бездетонаційна робота двигунів.	7,0…7,5	7,5…8,5	8,5…9,0
Детонаційна стійкість: октанове число, визначене по моторному методу, не менше	76	85	89
Вміст тетраетилсвинцю г/кг. бензину не більше	0,41	0,82	0,82

Основним показником дизельного палива є цетанове число, яке характеризує період затримки його самозапалення.

Для виконання теплового розрахунку пропонується приймати дизельне паливо марки “З” з цетановим числом 45. Інші показники цього палива приведені в [1] табл. 2.

Елементарний масовий склад 1 кг рідкого палива записується співвідношенням:

С+Н+S+О=1, (1)

де С, Н, S і О – масові долі вуглецю, водню, сірки і кисню в 1 кг палива.

Середній елементарний склад бензину приймається [1]: С=0,855; Н=0,145, S=0, О=0. Середня молекулярна маса бензину m_T=115 кг/кмоль.

Середній елементарний склад дизельного палива:

С=0,870; Н=0,126; S=0; О=0,004.

Нижча теплота згорання палива визначається по формулі Д.І.Мендєлєєва, кДж/кг:

Н_u=33,91С+125,6Н - 10,89(О-S) – 2,51(9Н+W) кДж/кг. (2)

де W – кількість водяного пару в продуктах згорання масової чи обємної одиниці палива.

Теплоту згорання палива визначають експериментально спалюванням палива в середовищі стиснутого кисню в калометричній бомбі. При експериментальному визначенні отримують так звану вищу теплоту згорання палива Н₀, що враховує виділення теплоти при охолодженні калометричної бомби до початкової температури внаслідок конденсації парів води які утворюються при згоранні водню палива. В двигунах внутрішнього згорання продукти згорання випускаються у навколишнє середовище при температурі більш високій ніж температура конденсації водяних парів, і отже теплота пароутворення не використовується.

При тепловому розрахунку двигуна користуються нижчою теплотою згорання палива. Між нижчою і вищою теплотою згорання існує звязок

Н_u=H₀-600W,

де W – кількість водяних парів в процентах згорання, що одержують при згоранні 1 кг чи 1 м³ палива, в кг.

600 – наближена теплота пароутворення води, яка приймається в технічних розрахунках, в ккал/кг = 4,187 кДж/кг.

Для бензину нижча теплота згорання

Hu=33,91С+125,6Н-2,51х9Н;

Hu=33,91х0,855+125,6х0,145-2,51х9х0,145

=43,93 МДж/кг=43930 кДж/кг.

Для дизельного палива:

Hu=33,91х0,87+125,6х0,126-10,89х0,004-2,51х9х0,126=

=42,44 МДж/кг=42440 кДж/кг.