Расчёт бензинового инжекторного двигателя 84 кВт

Уравнение теплового баланса:

Qo= Qe + Qг + Qв + Qн.с.+ Qост.

где Qo – теплота, введенная в цилиндры двигателя с топливом при режиме номинальной нагрузки:

Qe – теплота, превращенная в полезную (эффективную) работу

Qг – теплота, потерянная с

отработавшими газами,

где ,– молярные теплоемкости продуктов сгорания и свежего заряда, кДж/(кмоль·град.),

tг , to – температура отработавших газов и свежего заряда, для расчета примем:

кДж/(кмоль·град),

кДж/(кмоль·град);

Qв – теплота, передаваемая охлаждающей среде:

, Дж/с ,

где – коэффициент пропорциональности для 4-х тактных двигателей,

– эмпирический коэффициент, примем m=0,6

– число цилиндров,

Qост – неучтенные потери теплоты:

Представим тепловой баланс в относительных единицах.

Знание абсолютных значений составляющих теплового баланса позволяет осуществить количественную оценку распределения теплоты в двигателе.

Величины отдельных составляющих теплового баланса двигателя не являются постоянными, а изменяются в процессе его работы в зависимости от нагрузки, быстроходности и других факторов.

Характер распределения теплоты, подводимой в цилиндр с топливом, в процессе превращения в полезную эффективную работу наглядно может быть представлен в виде кривых теплового баланса. Графические зависимости строятся на основании определения каждой составляющей в зависимости от частоты вращения, нагрузки, качества смеси и т.д.

Тепловой баланс

3. Построение внешней скоростной характеристики двигателя

Внешняя скоростная характеристика позволяет провести анализ и дать оценку мощностных, экономических и эксплуатационных показателей при работе двигателя с полной нагрузкой.

При построение внешней скоростной характеристики двигателя используют результаты испытаний двигателя на специальных стендах, а на стадии проектирования двигателя можно использовать результаты теплового расчета.

В курсовом проекте внешнюю скоростную характеристику двигателя строим по результатам теплового расчета для режима номинальной нагрузки с использованием эмпирических зависимостей.

Построение кривых скоростей характеристики ведется в интервале от 1000 до 6300мин-1

Расчетные точки кривой эффективной мощности определяются по следующим эмпирическим зависимостям через каждые 1000 мин-1:

Где, Neи nN – номинальная эффективная мощность (кВт) и частота вращения коленчатого вала (мин-1) при этой мощности (по результатам теплового расчета);

Nex и nx – эффективная мощность (кВт) и частота вращения коленчатого вала (мин-1) в искомой точке на кривой скоростной характеристики двигателя.

Для рассмотрения произведём расчёт только для одной точки х=1 (), а результаты расчёта для других точек занесём в табл.11.

Мощность в расчётных точках, кВт:

По рассчитанным точкам в масштабе MN строится кривая эффективной мощности.

Точки кривой эффективного крутящего момента (Н·м) определяются по формуле:

Расчетные точки кривой удельного эффективного расхода топлива qe , г/(кВт·ч) определяются:

- для бензиновых двигателей:

где qeN – удельный эффективный расход топлива при номинальной мощности принимается из теплового расчета, г/(кВт·ч).

Часовой расход топлива для расчетных точек, кг/ч:

;

Значение параметров скоростной характеристики рассчитываем по приведенным выше формулам и заносим в таблицу 3.

Таблица 11

 Скачать реферат