Автомобильные двигатели внутреннего сгорания

Дипломная работа - Транспорт, логистика

Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика

ычисление температуры рабочей смеси в конце процесса наполнения:

 

(1.35)

. Расчёт коэффициента наполнения:

 

(1.36)

 

.6 Расчет процесса сжатия

 

. Вычисление давления [МПа] и температуры [К] в конце процесса сжатия:

 

(1.37)

(1.38)

 

. Уточнение показателя политропы сжатия:

 

(1.39)

где R0=8.314 [кДж/(кмольК)]

. Оценка погрешности показателя политропы, [%]:

 

(1.40)

 

Если en>0.001%, то необходимо вернуться к п. 1, присвоив вычисленное значение n1 параметру n01 и повторять пп. 1-3 до выполнения условия en <=0.001%.

 

.7 Термохимический расчет процесса сгорания

 

. Коэффициент молекулярного изменения свежей смеси вычисляется по зависимостям:

 

a<1: (1.41)

a1 (бензин): (1.42)

a1 (дизтопливо): (1.43)

 

. Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси, учитывающий наличие в цилиндре к моменту начала сгорания остаточных газов определяется из выражения:

 

(3.43)

 

1.8 Термодинамический расчет процесса сгорания

 

. Для двигателей, работающих при a<1 (бензиновые двигатели) определяются потери теплоты вследствие неполноты сгорания топлива:

 

(3.44)

 

. Определение средняя молярная теплоемкость продуктов сгорания по формулам (3.27) и (3.28), где значения теплоемкостей определяются в зависимости от вычисленного коэффициента остаточных газов и заданного нулевого приближения Tz0 > 1800 С.

. Вычисленные значения теплоёмкостей подставляются в уравнение (3.45) для бензинового ДВС или (3.46) для дизельного двигателя:

 

(1.45)

(1.46)

 

После подстановки в эти уравнения остальных известных значений их можно свести к квадратным уравнениям относительно температуры Tz. Найденное значение температуры сравнивается со значением Tz0, которое было использовано в п. 2 для вычисления теплоёмкостей. Если отличие Tz от Tz0 превышает 1%, то повторяют расчёт пп.2-3, положив Tz0= Tz.

. Расчёт теоретического максимального давления сгорания и действительного максимального давления сгорания (МПа):

.1 Корректировочный коэффициент:

 

 

(1.47)

 

.2 Расчёт максимального теоретического давления:

 

(1.48)

 

.3 Расчёт максимального действительного давления:

 

(1.49)

 

. Расчёт степени повышения давления:

 

(1.50)

 

.9 Расчет процесса расширения

 

. Вычисление коэффициента полноты сгорания:

 

(3.51)

 

. Вычисление степени предварительного (?) и последующего расширения (?):

 

(1.52)

(1.53)

 

. Вычисление давления [МПа] и температуры [К] в конце процесса расширения:

 

(1.54)

(1.55)

 

. Вычисление температуры отработавших газов Tr [К]:

 

(1.56)

 

. Оценка погрешности вычисления Tr:

 

(1.57)

 

Если eT>5%, то необходимо вернуться к разделу III.5, пп.5.1, уравнение (3.34) и повторить расчёт с вычисленным в п.4 значением Tr , присвоив его значение параметру Tr0. Повторять расчёт до выполнения условия eT <5%.

. Уточнение показателя политропы расширения:

 

(1.58)

 

. Оценка погрешности показателя политропы:

 

(1.59)

 

Если en2>0.001%, то необходимо вернуться к п. 3, присвоив вычисленное значение n2 параметру n02 и повторять пп. 3-7 до выполнения условия en <=0.001%.

 

.10 Расчет индикаторных параметров рабочего цикла двигателя

 

. Определение расчетного среднего индикаторного давления теоретического цикла (МПа):

 

(1.60)

 

. Определение действительного среднего индикаторного давления теоретического цикла (МПа):

 

(1.61)

 

Изменение данного параметра в зависимости от скоростного режима работы двигателя представлено на рис.4.10.

. Расчёт индикаторного КПД:

 

(1.62)

 

. Расчёт удельного индикаторного расхода топлива (г/(кВтч))

 

(1.63)

 

.11 Расчет эффективных показателей двигателя

 

. Оценка среднего давления механических потерь, (МПа):

 

pм = A+BCm0 (1.64)

 

. Среднее эффективное давление (МПа):

 

pe = pi-pм (1.65)

 

. Механический КПД:

 

?м = pe / pi (1.66)

 

. Эффективный КПД:

 

?e = ?м • ?i (1.67)

 

. Эффективный удельный расход топлива, (г/(кВт•ч))

 

 

ge = gi / ?м (1.68)

 

. Эффективный крутящий момент, (H•м)

 

Me = (3•104•Ne)/ (n ?) (1.69)

автотранспортный двигатель внутренний сгорание

1.12 Расчет основных размеров и удельных показателей двигателя и построение индикаторной диаграммы

 

. Рабочий объём ДВС, [л]:

 

(1.70)

 

. Рабочий объём цилиндра, [л]:

 

(1.71)

 

. Диаметр цилиндра, [мм]:

 

(1.72)

 

Полученное значение D округляем до ближайшего стандартного значения.

. Ход поршня, [мм]:

 

(1.73)

 

Полученное значение S округляем до ближайшего целого числа.

. Часовой расход топлива [кг/ч]:

 

(1.74)

 

. Средняя скорость поршня [м/с]:

 

(1.75)

 

. Оценка погрешности средней скорость поршня [%]:

 

(1.76)

 

Если не выполняется условие eС<4%, то необходимо вернуться к разделу III.11 пп. 1, уравнение (1.64), присвоить значению Cm0 вычисленное в п. 6 значение Cm и повторить расчёт.

. Вычисление значений основных удельных показателей ДВС по окончательно принятым значениям диаметра цилиндра D (см. п.3) и хода поршня S (см. п.4):

.1 Рабочий объ?/p>