Тепловой и динамический расчёт двигателя внутреннего сгорания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Тепловой и динамический расчёт двигателя внутреннего сгорания

1. Характеристика топлива

Элементарный состав бензина в весовых массовых долях:

С=0.855; Н=0.145

Молекулярная масса и низшая теплота сгорания:

=115 [кг/к моль]; Hu=44000 [кДж/кг]

2. Выбор степени сжатия

????

7.5 ОЧ=75-85

3. Выбор значения коэффициента избытка воздуха

a=_.85-_.95

a=_.9

4. Расчёт кол-ва воздуха необходимого для сгорания 1 кг топлива

5. Количество свежей смеси

6. Состав и количество продуктов сгорания

Возьмём к=0.47

7. Теоретический коэффициент молекулярного изменения смеси

топливо двигатель сгорание молекулярный

8. Условия на впуске

P0=0.1 [MПа]; T0=298 [K]

9. Выбор параметров остаточных газов

Tr=900-1000 [K]; Возьмём Tr=1000 [K]

P_r=(1.05-1.25) P₀ [MПа]; P_r=1.2*P₀=0.115 [Mпа]

10. Выбор температуры подогрева свежего заряда

; Возьмём

11. Определение потерь напора во впускной системе

Наше значение входит в этот интервал.

12. Определение коэффициента остаточных газов

;

13. Определение температуры конца впуска

14. Определение коэффициента наполнения

;

;

15. Выбор показателя политропы сжатия

Возьмём

16. Определение параметров конца сжатия

;

;

17. Определение действительного коэф-та молекулярного изменения

;

18. Потери теплоты вследствие неполноты сгорания

;

19. Теплота сгорания смеси

;

20. Мольная теплоёмкость продуктов сгорания при температуре конца сжатия

;

22. Мольная теплоёмкость при постоянном объёме рабочей смеси в конце сжатия

23. Мольная теплоёмкость при постоянном объёме рабочей смеси

, где

24. Температура конца видимого сгорания

;

; Возьмём

25. Характерные значения Т_z

;

26. Максимальное давление сгорания и степень повышения давления

;

27. Степень предварительного - p и последующего -d расширения

;

28. Выбор показателя политропы расширения n₂

; Возьмём

29. Определение параметров конца расширения

;

30. Проверка правильности выбора температуры остаточных газов Т_r

31. Определение среднего индикаторного давления

; Возьмём ;

32. Определение индикаторного К.П.Д.

;

Наше значение входит в интервал.

33. Определение удельного индикаторного расхода топлива

34. Определение среднего давления механических потерь

;

; Возьмём

35. Определение среднего эффективного давления

;

36. Определение механического К.П.Д.

37. Определение удельного эффективного расхода топлива

;

38. Часовой расход топлива

39. Рабочий объём двигателя

40. Рабочий объём цилиндра

41. Определение диаметра цилиндра

; - коэф. короткоходности

k=0.7-1.0; Возьмём k =0.9

42. Ход поршня

43. Проверка средней скорости поршня

44. Определяются основные показатели двигателя

45. Составляется таблица основных данных двигателя

Построение индикаторной диаграммы

Построение производится в координатах: давление (Р) - ход поршня (S).

1 Рекомендуемые масштабы

а) масштаб давления: m_p=0.025 (Мпа/мм)

б) масштаб перемещения поршня: m_s=0.75 (мм*S/мм)

2

3

4

5

6

7 Строим кривые линии политроп сжатия и расширения

Расчёт производится по девяти точкам.

Построение диаграммы, соответствующей реальному (действительному) циклу.

Угол опережения зажигания:

Продолжительность задержки воспламенения (f-e) составляет по углу поворота коленвала:

С учётом повышения давления от начавшегося до ВМТ сгорания давление конца сжатия P_c^l (точка с^l) составляет:

Максимальное давление рабочего цикла P_z достигает величины

Это давление достигается после прохождения поршнем ВМТ при повороте коленвала на угол

Моменты открытия и закрытия клапанов определяются по диаграммам фаз газораспределения двигателей-прототипов, имеющих то же число и расположение цилиндров и примерно такую же среднюю скорость поршня, что и проектируемый двигатель.

В нашем случае прототипом является двигатель ЗИЛ-130. Его характеристики:

Определяем положение точек:

Размещено на Allbest.ru