Расчет транспортных двигателей

1.1 Свежий заряд и продукты сгорания

Количество свежего заряда или горючей смеси для карбюраторных ДВС, кмоль/кг топлива,

Здесь α – коэффициент избытка воздуха: α=0,7 – 1,18.

μт – молекулярная масса паров топлива, кг/кмол

ь: μт=110 – 120.

L0 – теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива, кмоль/кг: L0=0,512.

Количество продуктов сгорания М2 подсчитывается как сумма отдельных составляющих смеси, кмоль/кг.

При неполном сгорании (в карбюраторных ДВС α<1)

Здесь К – отношение числа киломолей водорода к окиси углерода, составляющее от 0,45 до 0,50.

Общее количество продуктов неполного сгорания, кмоль/кг,

Теоретический коэффициент молекулярного изменения

Действительный коэффициент молекулярного изменения:

где γ – коэффициент остаточных газов, его значение от 0,06 до 0,10.

1.2 Процесс впуска

Расчет процесса впуска заключается в определении величин давления Pa, МПа, температуры Та, К, конца впуска и коэффициента наполнения ηV:

Давление Р0 и температуру Т0 окружающей среды обычно принимают Р0=0,1 МПа и Т0=293 К. Степень сжатия ε принять по данным двигателя прототипа. Потери давления на впуске ∆Ра=(0,1 – 0,2)Р0 МПа. Температура подогрева заряда ∆Т= 0 – 20 К. Температура остаточных газов Тr=900 – 1000 К. Давление остаточных газов Рr=(1,1 – 1,25)Р0 МПа.

1.3 Процесс сжатия

Параметры рабочего тела в конце процесса сжатия – давление Рс, МПа, и температуру Тс, К, определяют по уравнениям политропного процесса по формулам:

где n1 – средний показатель политропы сжатия, величина которого зависит от многих факторов. Для приближенных расчетов его значение имеет следующие величины:

n1=1,36 – 1,37.

1.4 Процесс сгорания

Расчет процесса сгорания заключается в определении максимальных значений температуры Тz и давления Pz в цилиндре двигателя. Однако подсчет величины Тz представляет определенные трудности и ее принимают по опытным данным:

Тz=2400 – 2800 К.

Давление конца сгорания в карбюраторных двигателях, МПа,

Вследствие потерь в карбюраторных ДВС действительное давление конца сгорания, МПа,

1.5 Процесс расширения

Расчет процесса расширения заключается в определении давления Рв МПа и температуры Тв К по уравнениям политропного процесса:

где n2 – средний показатель политропы расширения. Эту величину принимают по опытным данным в пределах n2=1,24 – 1,25.

1.6 Индикаторные показатели рабочего цикла

Теоретическое среднее индикаторное давление для карбюраторных двигателей, МПа:

где λ=3,2 – 4,2 – степень повышения давления.

Действительное среднее индикаторное давление

где φn=0,92 – 0,97 – коэффициент полноты индикаторной диаграммы.

Индикаторный КПД

l0=14,96

ρ0 – плотность заряда на впуске, кг/м3,

где В=287 Дж/кг*град – удельная газовая постоянная для воздуха.

Индикаторный удельный расход топлива, г/кВт ч,

Величину Нu в выражениях (1.31) и (1.33) следует принять в МДж/кг.

1.7 Эффективные показатели рабочего цикла

Среднее эффективное давление, МПа,

где Рм – среднее давление механических потерь, которое подсчитывают с учетом средней скорости поршня n, м/с:

Рм=0,04+0,013n

Для современных двигателей величину n принимают в пределах:

 Скачать реферат