- •Силовые агрегаты
- •Раздел 1. Тепловой расчет, кинематический и динамический расчет силового агрегата.
- •Содержание
- •6. Приложение 2………………………………………………………………...51 Введение
- •Задание на курсовой проект
- •1. Тепловой расчет силового агрегата
- •1.1. Расчет параметров рабочего тела
- •1.1.1. Средний элементарный состав топлива
- •1.2. Расчет процесса наполнения
- •1.2.1. Температура подогрева свежего заряда
- •1.2.2. Плотность заряда на впуске
- •1.2.3. Потери давления на впуске
- •1.2.4. Давление в конце впуска
- •1.2.5. Коэффициент остаточных газов
- •1.1.7. Общее количество продуктов сгорания
- •1.2.6. Температура в конце впуска
- •1.2.7. Коэффициент наполнения
- •1.3. Расчет процесса сжатия
- •1.3.1. Давление в конце сжатия
- •1.4. Расчет процесса сгорания
- •1.4.6. Коэффициент использования тепла
- •1.4.7. Уравнение сгорания
- •1.5. Расчет процесса расширения
- •1.6. Индикаторные показатели рабочего цикла
- •1.7. Эффективные показатели рабочего цикла
- •1.8. Основные параметры цилиндра и двигателя
- •1.9. Построение индикаторной диаграммы
- •1.9.1. Индикаторная диаграмма карбюраторного двигателя
- •1.9.2. Индикаторная диаграмма дизеля
- •1.9.3. Коррекция теоретической индикаторной диаграммы
- •1.10. Тепловой баланс
- •2. Кинематика
- •2.1. Перемещение поршня
- •2.2. Скорость поршня
- •2.3. Ускорение поршня
- •3. Динамика
- •3.1. Динамический расчет кшм
- •3.1.1. Построение диаграммы силы давления газов Pr в координатах (давление – угол поворота коленчатого вала)
- •3.2. Определение сил, действующих в кшм
- •3.2.1. Сила давления газов
- •3.2.2. Удельная сила инерции возвратно-поступательно движущихся масс
- •3.2.3. Центробежные силы
- •3.2.4. Суммарные силы
- •3.2.5. Крутящие моменты цилиндра и двигателя
- •3.2.6. Результирующая сила, действующая на шатунную шейку коленчатого вала от одного шатуна
- •3.3. Построении диаграмм износа шатунной шейки коленчатого вала
- •Список реомендуемой литературы
- •Силовые агрегаты
1.2.6. Температура в конце впуска
,
К. (1.21)
Величина Та изменяется в пределах:
для бензиновых двигателей Та = 320 … 360 К;
для дизелей Та = 310 … 350 К.
1.2.7. Коэффициент наполнения
. (1.22)
Величина
изменяется
в пределах:
для бензиновых
двигателей
0,70 … 0,85;
для дизелей 0,80 … 0,90.
1.3. Расчет процесса сжатия
1.3.1. Давление в конце сжатия
,
МПа, (1.23)
где n1 – средний показатель политропы сжатия.
Величина n1 зависит от скорости вращения коленчатого вала, рабочего объема цилиндра, степени сжатия. Влияние названных факторов на величину n1 определяется интенсивностью тепловыделения по мере сгорания рабочей смеси и теплообмена между рабочим теплом и стенками цилиндра, поршня и камеры сгорания. Если суммарное влияние указанных факторов способствует подводу тепла к рабочему телу или сокращению отвода тепла, то это приводит к увеличению среднего показателя политропы сжатия, и наоборот. Значение показателя политропы сжатия n1 следует определять по среднему показателю адиабаты k1. Для этого по номограмме, изображенной на рис.3, для соответствующих значений и Ta определяется величина k1. Значения показателя политропы сжатия устанавливаются в следующих пределах:
для бензиновых
двигателей
;
для дизелей
.
Величина n1 изменяется в следующих пределах:
для бензиновых двигателей n1 = 1,30 … 1,37;
для дизелей n1 = 1,32 … 1,40.
1.3.2. Температура в конце впуска
,
К. (1.24)
1.3.3. Средняя мольная теплоемкость свежей смеси
,
кДж/
, (1.25)
где
- температура конца сжатия, оС.
1.3.4. Средняя мольная теплоемкость остаточных газов
,
кДж/
, (1.26)
где Mi – количество iго компонента остаточных газов (см. п. 1.1.6);
- средняя мольная
теплоемкость iго
компонента остаточных газов.
,
кДж/
; (1.27)
,
кДж/
; (1.28)
,
кДж/
; (1.29)
,
кДж/
; (1.30)
,
кДж/
; (1.31)
,
кДж/
. (1.32)
1.3.5. Средняя мольная теплоемкость рабочей смеси
,
кДж/
. (1.33)
1.4. Расчет процесса сгорания
1.4.1. Коэффициент молекулярного изменения горючей смеси
. (1.34)
1.4.2. Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси
. (1.35)
1.4.3. Количество
тепла
,
потерянного вследствие неполноты
сгорания топлива
при ∆Hu = 0;
при
<1
∆Hu
=
,
МДж/кг. (1.36)
1.4.4. Теплота сгорания рабочей смеси
,
кДж/ кмоль. (1.37)
1.4.5. Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания
,
кДж/
, (1.38)
где Mi – количество iго компонента продуктов сгорания (см. п. 1.1.6);
- средняя мольная
теплоемкость iго
компонента продуктов сгорания.
,
кДж/
; (1.39)
,
кДж/
; (1.40)
,
кДж/
; (1.41)
,
кДж/
; (1.42)
,
кДж/
; (1.43)
,
кДж/
. (1.44)
Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания, рассчитанная по формуле (1.37), должна быть определена в виде:
. (1.45)
1.4.6. Коэффициент использования тепла
Коэффициент
использования тепла
выражает долю Hu,
использованную на повышение внутренней
энергии рабочего тела и принимаются:
для бензиновых
двигателей
0,75 … 0,85;
для дизелей 0,70 … 0,80.
Большие значения относятся к двигателям с совершенным смесеобразованием и минимальными потерями тепла рабочего тела из-за передачи его к стенкам цилиндра.
