- •Учебно-методическое пособие
- •Введение
- •1 Общие положения
- •Цель и содержание работы
- •1.2 Оформление работы
- •Задание 1. Расчет основных параметров двигателя внутреннего сгорания
- •2.1 Выбор и расчет исходных параметров
- •2.2 Термохимический расчет и параметры наполнения
- •2.3 Расчет процессов сжатия, сгорания и расширения
- •2.4 Индикаторные и эффективные показатели двигателя
- •2.5 Определение размеров цилиндров двигателя
- •2.6 Построение индикаторных диаграмм двигателя
- •2.7 Исходные данные к заданию 1
- •3 Задание 2. Составление схемы теплового баланса двигателя внутреннего сгорания
- •3.1 Теоретические основы и порядок расчета
- •3.2 Схема теплового баланса двигателя внутреннего сгорания
- •3.3 Исходные данные к заданию 2
- •Приложение
- •Вопросы к заданию 1
- •Литература
- •Содержание
3.2 Схема теплового баланса двигателя внутреннего сгорания
Тепловой баланс можно составить в процентах от всего количества введенной теплоты:
qе + qохл + qг. + qн.с. + qост. = 100 %
где qe = (Qe/Q)100; qохл = (Qохл/Q)100; qг = (Qг/Q)100 и т. д.
По полученным расчетным данным необходимо вычертить схему теплового баланса двигателя внутреннего сгорания, см. рисунок 2.
Рисунок 2 – Схема теплового баланса двигателя внутреннего сгорания
3.3 Исходные данные к заданию 2
Исходные данные к заданию 2 берутся в таблице 1 приложения. Также нужно воспользоваться полученными расчетными данными из предыдущего задания 1.
Приложение
Таблица 1 - Варианты индивидуальных заданий по расчету двигателя
Наименование величины |
Обозна-чение |
Единица измере-ния |
Данные берутся по предпоследней цифре шифра вариантов |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|||
Эффективная мощность |
Ne |
кВт |
100 |
120 |
150 |
180 |
200 |
220 |
250 |
280 |
300 |
350 |
Номинальное число оборотов |
n |
об/мин |
1800 |
1900 |
2000 |
2100 |
2200 |
2300 |
2400 |
2500 |
2600 |
2700 |
Число цилиндров |
i |
- |
6 |
6 |
6 |
8 |
8 |
8 |
10 |
10 |
12 |
12 |
Коэффициент полноты индикаторной диаграммы |
φn |
- |
0,95 |
0,94 |
0,93 |
0,92 |
0,91 |
0,92 |
0,92 |
0,93 |
0,94 |
0,94 |
Коэффициент использования тепла |
ξ |
- |
0,68 |
0,70 |
0,72 |
0,75 |
0,76 |
0,78 |
0,80 |
0,82 |
0,85 |
0,87 |
Механический к.п.д. двигателя |
ηмех |
- |
0,88 |
0,88 |
0,87 |
0,86 |
0,85 |
0,84 |
0,82 |
0,80 |
0,78 |
0,75 |
|
|
|
Данные берутся по последней цифре шифра вариантов |
|||||||||
Степень повышения дав-ления в агрегате наддува |
π |
- |
2,0 |
1,95 |
1,90 |
1,85 |
1,80 |
1,75 |
1,70 |
1,65 |
1,60 |
1,55 |
Степень сжатия |
ε |
- |
12,0 |
12,5 |
13,5 |
14,0 |
14,5 |
15,0 |
15,5 |
15,5 |
16,0 |
16,5 |
Снижение температуры воздуха охладителем |
ΔTохл |
К |
64 |
66 |
68 |
70 |
72 |
74 |
75 |
76 |
77 |
78 |
Показатель политропы сжатия |
n1 |
- |
1,34 |
1,34 |
1,35 |
1,35 |
1,36 |
1,36 |
1,36 |
1,37 |
1,37 |
1,37 |
Степень повышения давления |
λ |
- |
1,22 |
1,24 |
1,26 |
1,28 |
1,30 |
1,32 |
1,34 |
1,36 |
1,38 |
1,40 |
Показатель политропы расширения |
n2 |
- |
1,22 |
1,23 |
1,24 |
1,25 |
1,26 |
1,27 |
1,28 |
1,29 |
1,30 |
1,31 |
Состав топлива в массовых долях |
С |
- |
0,86 |
0,87 |
0,88 |
0,87 |
0,86 |
0,87 |
0,88 |
0,89 |
0,87 |
0,88 |
Н |
- |
0,14 |
0,122 |
0,115 |
0,126 |
0,13 |
0,125 |
0,12 |
0,134 |
0,123 |
0,112 |
|
О |
- |
- |
0,008 |
0,005 |
0,004 |
0,001 |
0,005 |
- |
0,005 |
0,007 |
- |
|
Теплота сгорания |
Qрн |
кДж/кг |
45000 |
44500 |
44000 |
43500 |
43000 |
42500 |
42000 |
41500 |
41000 |
40500 |
Номер вопроса |
- |
- |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Таблица 2 – Средняя мольная теплоемкость газов при постоянном давлении Срт, кДж/(кмольград)
t, 0C |
O2 |
N2 |
CO2 |
H2O |
Воздух (абсолютно сухой) |
0 |
29,278 |
29,022 |
35,865 |
33,503 |
29,077 |
100 |
29,542 |
29,052 |
38,117 |
33,746 |
29,156 |
200 |
29,935 |
29,135 |
40,065 |
34,123 |
29,303 |
300 |
30,404 |
29,290 |
41,760 |
34,579 |
29,525 |
400 |
30,882 |
29,504 |
43,255 |
35,094 |
29,793 |
500 |
31,338 |
29,768 |
44,579 |
35,634 |
30,099 |
600 |
31,765 |
30,048 |
45,759 |
36,200 |
30,408 |
700 |
32,156 |
30,346 |
46,819 |
36,794 |
30,727 |
800 |
32,506 |
30,639 |
47,769 |
37,397 |
31,032 |
900 |
32,829 |
30,928 |
48,624 |
38,013 |
31,325 |
1000 |
33,122 |
31,200 |
49,398 |
38,624 |
31,602 |
Таблица 3 – Координаты точек индикаторной диаграммы
Точки |
Значения объема |
Значения давления |
||
Расчетная формула |
дм3 |
Расчетная формула |
бар |
|
a |
Vа = Vс + Vn |
|
Ρа = (0,8 ÷ 1,1) Ρк |
|
1 |
Vх1 = 1/3 Va |
|
|
|
2 |
Vх2 = 1/2 Va |
|
|
|
3 |
Vх3 = 3/4 Va |
|
|
|
c |
|
|
Рс = Ра ε n1
|
|
z′ |
Vz′ =Vс |
|
Рz′ = λ Рс |
|
z |
Vz = ρVс |
|
Рz = Рz′ |
|
4 |
Vх4 = 1/3 Va |
|
|
|
5 |
Vх5 = 1/2 Va |
|
|
|
6 |
Vх6 = 3/4 Va |
|
|
|
в |
Vв = Vа |
|
|
|
г |
Vг = Vс |
|
Ρг = (0,75 ÷ 1,0) Ρк |
|