Тепловой и динамический расчет двигателя ВАЗ-2106

Давление остаточных газов рr за счет расширения фаз газораспределения и снижения сопротивлений при конструктивном оформлении выпускного тракта рассчитываемого двигателя можно получить

на. номинальном скоростном режиме

prN = 1,18р0 = 1,18 0,1 =0,118 МПа.

Тогда

Aр = (prN – p0·1.035) 108/( ) = (0,118-0,1·1,035) 108/(54002 • 0,1) = 0,4973;

Рr = р0 (1,035 + Aр· 10-8n2) = 0,1 (1,035+ 0,4973 10-8n2) = 0,1035 + 0,4973·10-9n2.

Отсюда получим:

Процесс впуска

;

.

Далее получим:

Плотность заряда на впуске

,

где RB = 287 Дж/кг град — удельная газовая постоянная для воздуха.

Потери давления на впуске. В соответствии со скоростным режимом двигателя (n = 5400 об/мин) и при условии качественной обработки внутренней поверхности впускной системы можно принять β2 + ξвп = 2,8 и ωвп = 95 м/с. Тогда

Аn = ωвп /nN = 95/5400= 0,01759;

.

Отсюда получим:

∆pα= 2,8 • 0.017592 • 54002 • 1,189 ×10-6/2 = 0,015 МПа;

Давление в конце впуска

рα= p0 — ∆pα,

Коэффициент остаточных газов. При определении γr для двигателя без наддува принимается коэффициент очистки φоч = 1, а коэффициент дозарядки на номинальном скоростном режиме φдоз = 1,10, что вполне возможно получить при подборе угла опаздывания закрытия впускного клапана в пределах 30—60°. При этом на минимальном скоростном режиме (п = 900 об/мин) возможен обратный выброс в пределах 5%, т. е. φдоз = 0,95. На остальных режимах значения φдоз можно получить, приняв линейную зависимость φдоз от скоростного режима. Тогда

;

Температура в конце впуска:

К;

Коэффициент наполнения:

.

Процесс сжатия. Средний показатель адиабаты сжатия k1при ε =8,5 и рассчитанных значениях Та определяется по графику, а средний показатель политропы сжатия n1 принимается несколько меньше k1. При выборе n1 учитывается, что с уменьшением частоты вращения теплоотдача от газов в стенки цилиндра увеличивается, а n1 уменьшается по сравнению с k1 более значительно:

Давление в конце сжатия

МПа;

Температура в конце сжатия

К;

Средняя мольная теплоемкость в конце сжатия:

а) свежей смеси (воздуха):

,

где

б) остаточных газов

- определяется методом экстраполяции;

α = 0,96 и tc =480 °С

кДж/(кмоль • град);

в) рабочей смеси

кДж/(кмоль • град);

Процесс сгорания

Коэффициент молекулярного изменения горючей и рабочей смеси

μ0=0,5360/0,5041=1,0633;

μ=(1,0633+0,04902)/(1+0,04902)=1,06034;

Количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания топлива:

∆Нu= 119950(1— α)L0.

∆Нu= 119950·(1— 0,6)·0,516=2476 кДж/кг.

Теплота сгорания рабочей смеси

Нраб.см = (Нu - ∆Hu)/[М1(1 + γr)]

Нраб.см = (43930 - 2476)/[0,5041(1 + 0,04902)]=78391 кДж/кмоль раб. см;

Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания

=(1/0,536) [0,0655 ∙(39,123 + 0,003349tz) +0,0057∙ (22,49 + 0,00143tz) + 0,0696 (26,67 + 0,004438tz) + 0,0029 (19,678 + 0,001758tz) + 0,3923(21,951+ 0,001457tz)] = 24,656 + 0,002077tz кДж/(кмоль∙град).

 Скачать реферат