- •Содержание. Введение. История возникновения двс.
- •Общие сведения о двс и их классификация.
- •Требования предъявляемые к двс.
- •Основные понятия и определения.
- •Рабочие процессы четырехтактного двс с искровым зажиганием. Принцип действия.
- •4 Такт: выпуск.
- •Работа насосных ходов.
- •Показатели качества газообмена.
- •Влияние различных факторов на коэффициент наполнения.
- •Процесс сжатия.
- •Процесс сгорания.
- •Особенности процесса горения в двс с искровым зажиганием. Скорость распространения пламени.
- •Влияние различных факторов на процесс горения в двс с искровым зажиганием.
- •Основные нарушения процесса горения в двс с искровым зажиганием. Детонация.
- •Преждевременное зажигание.
- •Последующее воспламенение.
- •Процесс расширения.
- •Влияние различных факторов на показатель политропы.
- •Показатели рабочего цикла.
- •Индикаторные показатели. Среднее индикаторное давление.
- •Индикаторная мощность.
- •Индикаторный кпд.
- •Угол опережения зажигания.
- •Механический кпд.
- •Основные характеристики двс. Скоростные характеристики.
- •Нагрузочная характеристика.
- •Дроссельная характеристика (винтовая).
- •Высотная характеристика.
- •Регулировочные характеристики. Характеристика по составу смеси.
- •Характеристика по углу опережения зажигания.
- •2. Параметры рабочего тела.
- •2.5. Общее количество продуктов сгорания топлива.
- •Индикаторная диаграмма дизелей.
- •Процессы смесеобразования и горения в дизелях.
- •Фазы горения дизелей.
- •Обеспечение мягкой работы Дизеля.
- •Достоинства и недостатки дизелей.
- •Методы форсирования мощности двигателя.
- •Осуществление двухтактного цикла.
- •Индикаторная диаграмма двухтактного двс.
- •Принцип действия двухтактного двс.
- •Достоинства и недостатки двухтактных двигателей.
- •Свободно-поршневой генератор газа.
Характеристика по углу опережения зажигания.
Рассмотрим три характерных случая:
Раннее зажигание
;
Позднее зажигание
;
Оптимальное зажигание
Характеристика по углу опережения зажигания используется для настройки системы зажигания по режимам работы двигателя.
Для каждой частоты оборотов коленвала подбирают свой угол опережения зажигания.
Тепловой расчет и тепловой баланс двигателя легкого топлива (ДВСсИЗ).
Исходные данные для расчета.
В самом общем случае параметры для расчета следующие:
, номинальная мощность,
, номинальная частота,
, число цилиндров
, степень сжатия
, состав смеси
, где – ход поршня,– диаметр цилиндра
, тактность двигателя
, , давление и температура на входе в двигатель
1. Тепловой расчет.
При проведении теплового расчета выбираются несколько режимов работы двигателя. Это необходимо для построения внешней скоростной характеристики.
Для ДВСсИЗ обычно это следующие 4 режима:
Режим холостого хода:
Режим максимального крутящего момента:
Режим номинальной мощности:
Режим максимальной частоты оборотов коленвала:
Далее расчет ведется по каждому из режимов.
Теплота. Определение теплоты сгорания топлива.
Теплота сгорания топлива – количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании объемной или массовой единицы топлива ;.
Различают высшую и низшую теплоту сгорания топлива.
Высшая теплота сгорания топлива – количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании топлива, включая теплоту конденсации водяных паров при охлаждении продуктов сгорания.
Низшая теплота сгорания топлива – количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании топлива без учета теплоты конденсации водяного пара.
–теплота парообразования .
Поскольку в ДВС выпуск продуктов сгорания при температуре выше температуры конденсации, то в тепловом расчете используется .
В курсовой работе:
жидкого топлива:
, ,,– массовые доли, входящие в топливо компонентов;
–массовая доля водяных паров продуктов сгорания.
Топливо |
Формула |
Молекулярная масса | |||
Бензин |
14,5…15 |
44…44,5 |
110…120 |
3,5 | |
Диз. топливо |
14,1…14,3 |
42…42,5 |
180..200 |
3,4 | |
Прир. газ |
16,8…17,4 |
49…50 |
16 |
3,1 | |
Метанол |
6,5 |
20 |
32 |
3,6 | |
Этанол |
9,1 |
27 |
46 |
3,7 | |
Водород |
34,8 |
120 |
2 |
3 |
2. Параметры рабочего тела.
2.1. Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1кг топлива.
Для полного сгорания массовой или объемной единицы топлива необходимо вполне определенное количество воздуха, которое называется теоретически необходимым и определяется по элементарному составу топлива.
;
;
где – теоретически необходимое количество воздуха вдля сгораниятоплива,;– теоретически необходимое количество воздуха вдля сгораниятоплива,; 0,23 – массовой содержание кислорода ввоздуха; 0,208 – объемное содержание кислорода ввоздуха.
Причем , где– массавоздуха.
2.2. Выбор состава смеси.
На основных рабочих режимах состав смеси задается по начальным условиям.
–выбирается по заданию;
На режиме минимальной частоты:
2.3. Количество горючей смеси.
Горючая смесь (свежий заряд) в двигателях с воспламенением от искры состоит из воздуха и испарившегося топлива и определяется величиной:
,
где – количество горючей смеси,;– молекулярная масса паров топлива,. Для автомобильных бензинов.
2.4. Количество отдельных компонентов продуктов сгорания.
При полном сгорании топлива продукты сгорания состоят из углекислого газа, водяного пара, избыточного кислородаи азота.
Количество отдельных компонентов продуктов сгорания жидкого топлива при :
Углекислого газа, :
;
Водяного пара, :
;
Кислорода, :
;
Азота, :
.
При неполном сгорании топлива продукты сгорания представляют собой смесь оксида углерода, углекислого газа, водяного пара, свободного водородаи азота.
Количество отдельных компонентов продуктов неполного сгорания жидкого топлива:
Углекислого газа, :
;
Оксида углерода :
Водяного пара, :
;
Водорода, :
;
Азота, :
.
–постоянная величина, зависящая от отношения количества водорода к оксиду углерода, содержащихся в продуктах сгорания (для бензина ).