- •Методичні вказівки до виконання теплового розрахунку двз у курсових і дипломних проектах та роботах
- •Передмова
- •1 Загальна характеристика двигуна, що проектується
- •1.1 Загальний опис двигуна
- •1.2 Конструктивне пророблення двз
- •2 Тепловий розрахунок двз
- •2.1 Визначення параметрів робочого тіла
- •2.2 Розрахунок процесів газообміну
- •2.3 Розрахунок процесу стиску
- •Орієнтовні значення параметрів зазначені у таблиці 2.3.
- •Таблиця 2.3 – Параметри суміші наприкінці стиску
- •2.4 Розрахунок процесу згоряння
- •Таблиця 2.4 – Параметри суміші наприкінці згоряння
- •2.5 Розрахунок процесу розширення
- •2.6 Визначення індикаторних і ефективних показників двз
- •Таблиця 2.6 – Індикаторні показники двигуна
- •Таблиця 2.8 – Ефективні показники двигуна
- •2.7 Визначення параметрів циліндра і двигуна
- •2.8 Побудова індикаторної діаграми
- •3 Побудова зовнішніх швидкісних характеристик двигуна
- •Криву залежності годинної витрати палива gп, кг/год, від частоти обертання колінчастого вала будують відповідно до рівняння:
- •Значення крутного моменту mк, н·м, обчислюють за виразом:
- •4 Порівняння параметрів двз з аналогічними конструкціями і вибір прототипів
- •Список літератури
- •Додаток а Таблиця відповідності ступеня стиску і октанового числа бензину
- •Масові частки компонентів у 1 кг палива
- •Додаток в Значення середніх мольних теплоємностей продуктів згоряння бензину і дизельного палива в залежності від коефіцієнта надлишку повітря
- •Додаток г
- •Відношення s/d у залежності від частоти обертання колінчастого вала n
- •Фази газорозподілу і кути, що визначають процес згоряння палива, за кутом повороту колінчастого вала
- •Додаток д
Таблиця 2.4 – Параметри суміші наприкінці згоряння
Тип двигуна |
Тиск наприкінці згоряння |
Температура наприкінці згоряння |
Бензинові без наддуву |
рzд = 3,0...6,5 МПа |
Тz = 2400...3100 К |
Дизельні без наддуву |
рzд = 5...12 МПа |
Тz = 1800...2300 К |
З наддувом |
рzд ≤ 16 МПа | |
Газові |
рzд = 2,5...4,5 МПа |
Тz = 2200...2500 К |
Газодизелі |
рzд = 6...12 МПа |
Тz = 2000...2300 К |
2.5 Розрахунок процесу розширення
Приймають значення показника політропи процесу розширення n2:
- для бензинових двигунів n2 = 1,23...1,30;
- для дизелів n2 = 1,18...1,28;
- для газових n2 = 1,25...1,35;
- для газодизелів n2 = 1,2...1,28.
Тиск pb, МПа, і температуру Тb, К, наприкінці процесу розширення обчислюють за формулами:
- для двигунів з підведенням теплоти при V = const (бензинові і газові):
- для двигунів зі змішаним підведенням теплоти (дизельні і газодизельні):
де δ – ступінь наступного розширення:
Визначають дійсну температуру залишкових газів Tr, К:
Якщо отримане значення Tr відрізняється від раніше прийнятого більш ніж на 50 К, то необхідно прийняти його нове значення і розрахунок повторити.
Орієнтовні значення параметрів суміші наприкінці процесу розширення зазначені в таблиці 2.5.
Таблиця 2.5 – Параметри суміші наприкінці процесу розширення
Тип двигуна |
Тиск наприкінці розширення |
Температура наприкінці розширення |
Бензинові |
рb = 0,35...0,6 МПа |
Тb = 1200...1700 К |
Дизельні |
рb = 0,2...0,5 МПа |
Тb = 1000...1200 К |
Газові |
рb = 0,4...0,6 МПа |
Тb = 1300...1700 К |
Газодизелі |
рb = 0,2...0,4 МПа |
Тb = 970...1250 К |
2.6 Визначення індикаторних і ефективних показників двз
Обчислюють теоретичний середній індикаторний тиск pi’, МПа:
- для бензинових і газових двигунів:
- для дизельних двигунів:
Приймають чисельне значення коефіцієнта повноти діаграми і:
для бензинових двигунів і = 0,95...0,98;
- для дизелів і = 0,92...0,95.
Середній індикаторний тиск pi, МПа, розраховують за формулою:
pi = і pi`.
Індикаторний ККД ηi обчислюють за формулою:
- для бензинових і дизельних двигунів:
- для газових двигунів:
- для газодизелів:
Для бензинових і дизельних двигунів обчислюють індикаторну питому витрату палива gi, г/(кВт·год):
Для газових двигунів визначають індикаторну питому витрату палива vi, м3/(кВт·год), і питома витрата теплоти qi, МДж/(кВт·год):
Для газодизелів визначають індикаторну питому витрату газового палива vi, м3/(кВт·год), індикаторну питому витрату рідкого палива giД, г/(кВт·год), і загальну індикаторну питому витрату теплоти qi, МДж/(кВт·год):
Значення індикаторних показників двигунів зазначені в таблиці 2.6.