- •Федеральное государственное бюджетное
- •Тепловой расчет двигателя
- •Расчет параметров процесса сгорания
- •Расчет параметров расширения.
- •Определение индикаторных показателей цикла.
- •Расчет эффективных показателей
- •Определение размеров цилиндра и показатели двигателя.
- •Построение индикаторной диаграммы.
- •Тепловой баланс.
Тепловой расчет двигателя
Параметры окружающей среды принимаются в соответствии с ГОСТ: Т0=298 К, р0=0,1 Мпа.
Выбираем топливо для двигателя: бензин АИ-95
Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания топлива определяем по формулам (4) и (5):
l0 = (1/0,23)*(8/3*C+8*H-O); (4)
l0 = (1/0,23)*(8/3*0,855+8*0,145-0) = 14,956 кг воздуха/кг топлива.
L0 = (1/0,208)*(C/12+H/4-O/32); (5)
L0 = (1/0,208)*0,855/12+0,145/4-0) = 0,517 кмоль воздуха/кг топлива.
Количество свежего заряда определяем по формуле (6):
принимаем mт=115 кг/моль
М1 = α*L0+1/mт; (6)
М1 = 0,9*0,517+1/115 = 0,474 кмоль воздуха/кг топлива
Давление в конце такта впуска определяем по формуле (7):
pa = ξвп*pk; (7)
При отсутствии наддува pk= p0 , ξвп – коэффициент, учитывающий суммарные потери давления при впуске (коэффициент сопротивления впускной системы).
Для четырехтактных бензиновых двигателей ξвп = 0,80…0,90, принимаем ξвп =0,87. Тогда давление определяем по формуле (8):
pa = ξвп*p0; (8)
pa = 0,85*0,1 = 0,085 МПа.
Выбор степени сжатия
В соответствии с выбранным топливом бензин Аи-92, применением на двигателе жидкостного охлаждения, принимаем ε= 8,5.
Величина подогрева свежего заряда
Для бензинового двигателя ∆T = 0...200.
С учетом жидкостного охлаждения, принимаем ∆T=50
Параметры остаточных газов
Давление pr определяется по эмпирической зависимости:
– для двигателей с выпуском газов в атмосферу определяется по формуле (9): pr = ξвып*p0, (9)
где p0 – давления соответственно атмосферное ;
ξвып -коэффициент, учитывающий сопротивление выпускного тракта в зависимости от его конструкции и режимных факторов.
принимаем коэффициент сопротивления выпускной системы ξвып = 1,16
Температура остаточных газов
принимаем Tr = 900 K.
Тогда давление
pr =1,16*0,1=0,116 МПа.
Коэффициент остаточных газов определяем по формуле (10):
γr = ξоч * *; (10)
принимаем ξдоз= ξоч= ξ=1
γr = 1 * *= 0,064.
Количество рабочей смеси рассчитывается по уравнению (11):
M = M1+Mr = M1*(1+ γr); (11)
M = 0,474*(1+0,064) = 0,5043 кг рабочей смеси/кг топлива.
Температура рабочей смеси определяется по формуле (12):
Ta = ; (12)
Ta = = 339 K.
Коэффициенты наполнения для двигателя без наддува определяется по формуле (13):
ηv = ξдоз****(1-); (13)
ηv = 1****(1-) = 0,794
Давление и температуру в конце сжатия вычислим по уравнениям (14) и (15):
принимаем n1 = 1,36
pc = pa*ε^n1; (14)
pc = 0,085*8,5^1,36 = 1,561 МПа;
Tc = Ta*ε^(n1-1); (15)
Tc = 339*8,5^0,36 = 737 K.