Проектирование бензинового двигателя
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
(2.4)
Определяем количество отдельных компонентов продуктов сгорания:
(2.5)
(2.6)
(2.7)
(2.8)
(2.9)
Определяем общее количество продуктов сгорания:
(2.10)
2.3 Параметры окружающей среды и остаточных газов
Давление и температура окружающей среды при работе двигателя без наддува:
Давление остаточных газов:
(2.11),
Температура остаточных газов:
(2.12)
Принимаем .
2.4 Раiет параметров в конце процесса впуска
Давление газов в цилиндре:
(2.13)
где - потери давления на впуске.
(2.14)
Коэффициент остаточных газов:
(2.15)
Принимаем , (для бензинового двигателя ).
Температура в конце впуска:
(2.16)
Коэффициент наполнения:
(2.17)
Таким образом, полученные результаты соответствуют параметрам современных четырехтактных бензиновых двигателей, где
2.5 Процесс сжатия
Давление и температура в конце сжатия:
(2.18)
(2.19)
где - показатель политропы сжатия.
Значение политропы сжатия определяется по формуле:
(2.20)
У современных двигателей значения и находятся в пределах: и .
2.6 Процесс сгорания
Максимальная температура цикла в двигателе определяется из уравнений сгораний:
(2.21)
где - средняя мольная теплоемкость свежего заряда:
(2.22)
- коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:
(2.23)
- количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания:
(2.24)
Принимаем коэффициент использования тепла
- средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания при постоянном объеме:
(2.25)
Решив уравнение вида:
Давление в конце сгорания теоретическое:
(2.26)
Действительное давление в конце сгорания:
(2.27)
Для современных двигателей давление и температура в конце сгорания находится в пределах:
2.7 Процесс расширения
Давление в конце расширения:
(2.28)
где - показатель политропы расширения
(2.29)
Температура в конце расширения:
(2.30)
Для современных двигателей давление и температура в конце расширения находится в пределах:
Производим проверку ранее принятой температуры остаточных газов:
(2.31)
Полученная температура соответствует нормам температуры остаточных газов.
2.8 Индикаторные и эффективные параметры рабочего цикла, основные параметры цилиндра и двигателя
Теоретическое среднее индикаторное давление:
(2.32)
Действительное среднее индикаторное давление:
(2.33)
где - коэффициент полноты диаграммы;
Индикаторный коэффициент полезного действия:
(2.34)
где - плотность заряда на впуске;
Удельный индикаторный расход топлива:
(2.35),
Таблица 2 - Значения коэффициентов для раiета механических потерь
ДвигательБензиновый 0,0340,0113
Среднее давление механических потерь вычисляем в соответствии с данными таблицы 2 [1].
(2.36)
где - скорость поршня, определяется по формуле:
(2.37)
Ход поршня выбирается предварительно по прототипу (двигатель автомобиля Peugeot 306) -
Среднее эффективное давление:
(2.38)
Механический КПД:
(2.39)
Литраж двигателя:
(2.40)
Рабочий объем цилиндра:
(2.41)
Диаметр цилиндра: (2.42)
Ход поршня:
(2.43)
где - заданный коэффициент короткоходности,
Скорость поршня:
Необходимо организовать сравнение :
Литраж двигателя:
(2.44)
Эффективная мощность:
(2.45)
Литровая мощность:
(2.46),
Эффективный крутящий момент:
(2.47)
Эффективный КПД:
(2.48)
Удельный эффективный расход топлива:
(2.49)
Часовой расход топлива:
(2.50)
2.9 Построение индикаторной диаграммы
Из начала координат под углом =15 к горизонтальной оси проводим луч ОК, угол обычно выбираем из интервала 15. 20.
Под углами =21 и =19 к вертикальной оси проводим лучи ОМ и ОN.
Величины углов и вычисляем по формулам:
= (2.51)
= (2.52)
где , - показатели политроп сжатия и расширения.
Для построения политропы сжатия из точки C проводим горизонтальную линию до пересечения с вертикальной осью. Из полученной точки под углом 45 проводим прямую линию до пересечения с лучом ОМ, а из полученной точки пересечения - горизонтальную линию. Затем из точки C опускаем перпендикуляр к горизонтальной оси до перес