Автомобильные двигатели внутреннего сгорания
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
ем. Величина xz повышается за счет сокращения потерь теплоты от газов в стенки, выбора рациональной формы камеры сгорания, уменьшении доли догоревшей топлива в процессе расширения и правильного выбора коэффициента топлива, обеспечивающего увеличение скорости сгорания рабочей смеси. Величина коэффициента использования теплоты xz зависит так же от скоростного и погрузочного режимов работы двигателя и, как правило, уменьшается при снижении нагрузки и частоты вращения.
. Параметры топлива-определяется типом топлива и представлены в таблице 1.13
Таблица 1.13
ПараметрБензинДизтопливоСодержание углерода, С [кг]0.850.86Содержание водорода, Н [кг]0.150.13Содержание кислорода, O [кг]нет0.01Молекулярная масса, mт [г/моль]110-120180-200Низшая теплота сгорания, Hu [кДж/кг]4400042500
18. Коэффициент использования теплоты при расширении xb-определяет долю низшей теплоты сгорания топлива используемую в процессе расширения для совершения полезной работы. Предварительное значение коэффициента выбирается в зависимости от типа двигателя по данным, представленным в таблице 1.14.
Таблица 1.14
Карбюраторный двигатель0.85 - 0.95Дизель средней быстроходности0.85 - 0.90Быстроходный дизель0.80 - 0.90Дизели с наддувомдо 0.92
. Степень повышения давления l0 - предварительное значение параметра задаётся в зависимости от типа двигателя по данным, представленным в таблице 1.15.
Таблица 1.15
Дизели с непосредственным впрыском1.7-2.2Дизель предкамерные1.4-1.6Дизели вихрекамерные1.5-1.8Бензиновые двигатели3.2-4.2Газовые двигатели3.0-5.0
. Коэффициент полноты индикаторной диаграммы jп -коэффициент учитывающий уменьшение теоретического среднего индикаторного давления вследствие отклонения действительного процесса от расчетного цикла. Величиной среднего давления насосных потерь при определении действительного индикаторного давления можно пренебречь, так как при проведении расчетов потери на газообмен учитываются в работе, затрачиваемой на механические потери. Это связано с тем, что при экспериментальном определении работы трения обычно пользуются методом прокрутки двигателя, и, естественно, в определяемых таким методом механических затратах на прокрутку двигателя учитываются и "насосные потери". Значение коэффициент для бензиновых двигателей лежит в пределах jп =0.968...0.972, а для дизельных - jп =0.92...0.95.
. Коэффициенты А и В входящие в выражение, учитывающие механические потери - величины этих коэффициентов зависят от соотношения геометрических размеров двигателя, обусловленных конструкцией цилиндров и КШМ ,а именно от параметра S/D (см. табл. 1.16).
Таблица 1.16
Тип двигателяABБензиновый, (S/D)>=10.0490.0152Бензиновый, (S/D)>=10.0390.0132Дизель с разделённой камерой сгорания0.1030.0135Дизель с неразделённой камерой сгорания0.1030.0118
1.2 Предварительное определение основных параметров и показателей работы двигателя
. Вычисление цилиндровой мощности [кВт]:
(1.4)
. Оценка эффективной литровой мощности [кВт/л]:
(1.5)
. Вычисление диаметра цилиндра [мм]:
(1.6)
Полученное значение D0 необходимо округлить до ближайшего стандартного значения: 50, 52, 54, 55, 56, 57, 58, 60, 62, 64, 65, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 79, 80, 82, 85, 88, 90, 92, 95, 100, 105, 108, 110, 115, 120, 125, 130, 135, 140, 145, 150, 160, 165, 170, 180, 190, 200.
. Вычисление хода поршня [мм]:
(1.7)
полученное значение округляется до целого значения.
. Уточнение отношение S/D:
(1.8)
6. Уточняется значение Neл и pe:
(1.9)
(1.10)
. Предварительная оценка средней скорости поршня [м/с]:
(1.11)
. Вычисление поршневой мощности [кВт/дм2]:
(1.12)
.3 Расчет параметров рабочего тела
. Определяется теоретически необходимое количество воздуха для сгорания одного килограмма топлива:
[кмоль/кг](1.13)
[кг/кг](1.14)
где С, Н, О - содержание углерода, водорода и кислорода в 1кг топлива; L0-теоретически необходимое количество воздуха в кмоль для сгорания 1 кг топлива; l0-теоретически необходимое количество воздуха в кг для сгорания 1 кг топлива.
. Количество горючей смеси:
(1.15)
где mт-молекулярная масса паров топлива, [кг/кмоль].
. Количество отдельных компонентов продуктов сгорания.
при a < 1: при a 1:
(1.16)
(1.17)
где К-коэффициент, зависящий от соотношения водорода и окиси углерода, содержащихся в продуктах сгорания (для бензинов К=0.45-0.5).
- Общее количество продуктов сгорания.
при a < 1:, [кмоль/кг] (1.18)
при a 1: , [кмоль/кг] (1.19)
1.4 Средняя молярная теплоёмкость [кДж/(кгK)]
1.4.1 Свежая топливовоздушная смесь
(1.20)
.4.2 Компоненты продуктов сгорания:
(1.21)
(1.22)
(1.23)
(3.24)
(1.25)
(1.26)
1.4.3 Продукты сгорания:
(1.27)
1.4.4 Рабочая смесь:
.(1.28)
1.5 Расчет процесса наполнения
Определение плотности заряда в цилиндре, требуемой для реализации заданной Neл [кг/м3]:
(1.29)
. Вычисление давления на впуске:
(1.30)
. Давление рабочей смеси в конце наполнения [МПа]:
.1 Потеря давления на впуске:
(1.31)
.2 Вычисление давления на в конце процесса наполнения:
(1.32)
. Температура ТВС на впуске [К]:
(1.33)
. Температура рабочей смеси в конце впуска [К]:
.1 Коэффициент остаточных газов:
(.34)
.2. В