- •Тепловой расчёт рабочего цикла двигателя
- •Рабочее тело и его свойства
- •Топливо
- •Горючая смесь
- •Продукты сгорания
- •Процесс впуска
- •Давление в конце впуска
- •Коэффициент остаточных газов
- •Давление и температура окружающей среды
- •Давление и температура остаточных газов
- •Степень подогрева заряда
- •Температура в конце впуска
- •Коэффициент наполнения
- •Процесс сжатия
- •Показатель политропы сжатия
- •Средняя мольная теплоёмкость рабочей смеси
- •Процесс сгорания
- •Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси
- •Температура конца видимого сгорания
- •Степень предварительного расширения
- •Максимальное давление сгорания
- •Процесс расширения
- •Показатель политропы расширения
- •Процесс выпуска
- •Индикаторные показатели рабочего цикла
- •Среднее индикаторное давление
- •Индикаторные кпд
- •Индикаторный удельный расчет топлива
- •Эффективные показатели двигателя
- •Давление механических потерь
- •Основные параметры и показатели двигателя
- •Тепловой баланс двигателя
- •Теплота, отданная охлаждающей среде
- •Построение индикаторной диаграммы
Температура в конце впуска
Температуру в конце впуска Та в градусах Кельвина (К) определяют по формуле:
Коэффициент наполнения
Наиболее важным параметром, характеризующим процесс впуска, является коэффициент наполнения. Он представляет собой отношение действительного коли- чества свежего заряда, поступившего в цилиндр, к тому количеству, которое могло бы поместиться в рабочем объёме цилиндра при условии, что температура и давление в нём равны температуре и давлению среды, из которой поступает свежий заряд.
Для четырёхтактных двигателей без учёта продувки и дозарядки коэффициент наполнения определяется по формуле
Величина коэффициента наполнения в основном зависит от тактности двигателя, его быстроходности и совершенства системы газораспределения.
Рассчитанные параметры процесса впуска необходимо сравнить со значения- ми этих параметров у современных автомобильных двигателей внутреннего сгорания, представленных в таблице 2.3.
Таблица 2.3 – Значения параметров процесса впуска
Тип двигателя |
Параметры |
|
||
|
pa, МПа |
γr |
Та, К |
ηv |
Карбюраторный |
0,080…0,095 |
0,07…0,12 |
340…400 |
0,75…0,9 |
Дизельный без наддува |
0,082…0,097 |
0,03…0,06 |
310…340 |
0,8…0,9 |
Дизельный с наддувом |
0,135…0,243 |
0,02…0,03 |
320…400 |
0,8…0,97 |
Процесс сжатия
В период процесса сжатия в цилиндре двигателя повышается температура и давление рабочего тела, что обеспечивает надёжное воспламенение и эффективное сгорание топлива.
При выполнении курсового проекта условно принимается, что процесс сжатия в действительном цикле происходит по политропе с постоянным показателем n1. Рас- чет параметров процесса сжатия сводится к определению показателя политропы сжатия n1, давления рс и температуры Тс в конце сжатия, а также теплоемкости рабочего тела в конце сжатия (mcv)
Показатель политропы сжатия
Величина n1 устанавливается по опытным данным в зависимости от частоты вращения, степени сжалия, материала поршня и цилиндра, теплообмена и других факторов.
Учитывая, что теплообмен между рабочим телом и стенками цилиндра за процесс сжатия незнчителен, то величину n1 можно оценить по среднему показателю адиабаты сжатия k1 по следующим формулам:
Давление и температура конца процесса сжатия.
Давление рс в МПа и температура Тс в градусах Кельвина (К) в конце процесса сжатия определяются из уравнения политропы с постоянным показателем n1
Средняя мольная теплоёмкость рабочей смеси
Рабочая смесь состоит из свежей смеси и остаточных газов.
о
Температура конца процесса сжатия tc в градусах Цельсия ( С) tc Tc 273.Средняя мольная теплоёмкость свежей смеси в конце сжатия принимается равной теплоемкости воздуха в кДж/(кмоль град) и определяется по формуле:
c
Средняя мольная теплоемкость рабочей смеси в кДж/(кмоль град) определяется по формуле:
Рассчитанные параметры процесса сжатия необходимо сравнить со значения- ми этих параметров у современных автомобильных двигателей внутреннего сгорания, представленных в таблице 2.4.
Таблица 2.4 – Значения параметров процесса сжатия
Тип двигателя |
Параметры |
||
|
n1 |
рс, МПа |
Тс, К |
Карбюраторный |
1,27…1,40 |
0,9…2,0 |
600…800 |
Дизельный без наддува |
1,38…1,42 |
3,5…5,5 |
700…1000 |
Дизельный с наддувом |
1,38…1,42 |
4,5…10,0 |
800…1100 |
