Расчет параметров бензинового двигателя

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Тепловой расчет бензинового двигателя

Исходные данные

- тип двигателя «ЗИЛ-157КД» автомобильный, бензиновый, четырехтактный, шестицилиндровый, рядный;

- частота вращения коленчатого вала n = 3000 мин ^-1;

- степень сжатия е = 6,5;

- расчетная номинальная мощность двигателя = 60 кВт;

- коэффициент избытка воздуха б = 0,9;

- вид топлива - бензин АИ-66 ГОСТ 2084-67, средний элементарный состав: С = 85,5%, Н₂ = 14,5%. Низшая расчетная теплота сгорания топлива Q_н = 44000 кДж/кг

Параметры рабочего тела

Определяем теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива

кг_в/кг_т

где g_C - процентное содержание углерода в топливе, %;

g_H - процентное содержание водорода в топливе, %;

g_O - процентное содержание кислорода в топливе, %.

кг_в/кг_т

кмоль_в/кг_т

где - молекулярная масса воздуха, кг/моль (кг/моль);

кмоль_в/кг_т

Определяем количество свежего заряда

где - коэффициент избытка воздуха (для атмосферного бензинового двигателя б = 0,9);

m_T - молекулярный вес бензина, равный 114, поэтому пренебрегая этой величиной получаем:

кмоль/кг;

= 0,10

кмоль/кг

Количество рабочей смеси, киломолей смеси/кг топлива

=

= кмоль_см/кг_т

Таким образом, общее количество киломолей продуктов сгорания на кг топлива

кмоль_п/кг_т

На основании расчёта химических реакций для бензиновых двигателей

кмоль_п/кг_т

Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси

=

= = 1.097

Впуск является составной частью процесса газообмена и происходит за выпуском, в течении которого из цилиндра удаляют отработанные газы. В момент нахождения поршня в ВМТ объём камеры сгорания заполнен остаточными газами с давлением и температурой . Давление обычно бывает выше атмосферного . Разность давлений - = Д обеспечивает создание скорости выпускных газов при истечении из цилиндра в выпускной трубопровода, и для преодоления сопротивления в клапанах, трубопроводе и глушителе.

Под действием всасывающего хода поршня остаточные газы расширяются, давление в цилиндре в конце всасывания меньше атмосферного.

Основным фактором, определяющим количество поступившего в цилиндр рабочего тела, является перепад давления - = Д. Этот перепад давлений обеспечивает создание скорости протекания газа через впускные органы, а также преодоление сопротивлений в трубопроводе и клапанах. Рекомендуют принимать и на основании экспереминтальных данных для бензиновых двигателей:

= ( - 0,016,

= ( - 0,016 = 0,084 МПа

Следует отметить, что подогрев заряда, где бы он не происходил, может быть оценен величиной ДТ и является фактором, приводящим уменьшению плотности заряда, а следовательно, и колличества поступающей в цилиндр смеси.

К

Коэффициент наполнения определяется по формуле

Температура газа, К в конце пуска равна

Процесс сжатия происходит течении второго такта, т.е. при движении поршня из НМТ к ВМТ.

Для определения рекомендуется эмпирическая зависимость

= 1,41 - ,

= 1,41 - = 1,37

Процесс сгорания

Для определения ость, кДж/кг свежего заряда:

,

= 21,41кДж/кг

где - температура газа в точке С индикаторной диаграммы,°К

Затем вычисляем вспомогательные величины для бензиновых двигателей:

+

+ · = 98962

Температура в конце сгорания

Давление в конце процесса сгорания для бензиновых двигателей.

Степень предварительного расширения с.

=

= = 4,98

Процесс расширения.

37 - = 1,32

Определяем давление процесса расширения

Определяем температуру процесса расширения

;

Проверка:

^0,33

двигатель топливо тепловой

^0,33 =1128°К

2. Среднее индикаторное и среднее эффективное давление, определение основных размеров цилиндров и экономических показателей двигателя

Среднее теоретическое индикаторное давление, Мпа, для цикла со смешанным подводом тепла для атмосферных бензиновых двигателей - определяются по формуле:

Мпа

При известном значении рассчитывают диаметр цилиндра, дм

Д =

Д = = 0,81 дм

S = Д * = 0,81 ·1,13= 0,92 дм

Для оценки экономических показателей расчётного цикла и реального двигателя необходимо определить индикаторный КПД и механический КПД

Определяем индикаторный КПД

Механический КПД двигателя

Эффективный КПД

Эффективный удельный расход топлива кг/кВт ч

кг/кВт ч

Часовой расход топлива кг/ч, на номинальном режиме

кг/ч

Литраж двигателя, дм3 (л), определяется по формуле

 л

Крутящий момент, н*м, двигателя

Н*м

Размещено на Allbest.ru