Введение.

В настоящее время на наземном транспорте наибольшее распространение получили двигатели внутреннего сгорания. Эти двигатели отличаются компактностью, высокой экономичностью, долговечностью и применяются во всех отраслях народного хозяйства. В настоящее время особое внимание уделяется уменьшению токсичности выбрасываемых в атмосферу вредных веществ и снижению уровня шума работы двигателя.

Специфика технологии производства двигателей и повышение требований к их качеству при возростающем объеме производства обусловили необходимость создания специализированных моторных заводов. Успешное применение двигателей внутреннего сгорания. Разработка опытных конструкций и повышение мощностных и экономических показателей стали возможны в значительной мере благодаря исследованиям и разработке теории рабочих процессов в двигателях внутреннего сгорания.

Рассмотрение отдельных процессов в двигателях и их расчет позволяют определить предпологаемые показатели цикла, мощности и экономичность, а также давление газов, действующих в надпоршневом пространстве цилиндра, в зависимости от поворота коленчатого вала. По данным расчета можно установить основные размеры двигателя (диаметр цилиндра, ход поршня и радиус коленчатого вала) и проверить на прочность его основные основные детали.

I. Тепловой расчёт.

1. Параметры рабочего тела.

Выбор прототипа

По заданному литражу выбираем прототип: Ваз- 2106.

Размеры цилиндров и скорость поршня

Ход поршня рассчитываем исходя из заданного литража (0,85 л) и отношения S/D. ПринимаемS/D=1, т.е. используем короткоходный двигатель.

Принимаем: S=65 мм;D=65 мм.

Степень сжатия задана .

.

Расчётные режимы по частоте

=955- минимальная частота;

=3055- частота при максимальном моменте;

=5755- частота при максимальной мощности;

=6315 - максимальная частота.

Марка топлива

АИ-92, где 92- октановое число, установленное по исследовательскому методу.

Исходные данные приведены в таблице исходных данных (табл.1)

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива:

.

кмоль возд./кг топл.;

теоретически необходимая масса воздуха:

.

кг возд./кг топл.

Коэффициент избытка воздуха

α = L_g/L_o=l_g/l_o,

где L_g,l_g— соответственно количество кмолей и количество кг воздуха содержащегося в составе свежей смеси;L_o,l_o— соответственно количество кмолей и количество кг воздуха теоретически необходимого (стехиометрическое) для полного сгорания одного кг топлива.

Значение величин α задано в задании при соответствующих частотах

=α=0,95; = α=1;= α;=6315

Количество горючей смеси:

.

Для α = 0,95:

кмоль гор.см./кг топл.;

для α = 1:

кмоль гор.см./кг топл.;

для α = 0,92:

кмоль гор.см./кг топл.

Количество отдельных компонентов продуктов сгорания при К=0,47 и принятых скоростных режимах:

.

Для α = 0,95:

кмоль СО2/кг топл.;

для α = 1:

кмоль СО2/кг топл.;

для α = 0,92:

кмоль СО2/кг топл.

.

Для α = 0,95:

кмоль СО/кг топл.;

для α = 1:

кмоль СО/кг топл.;

для α = 0,92:

кмоль СО/кг топл.

.

Для α = 0,95:

кмоль Н2О/кг топл.;

для α = 1:

кмоль Н2О/кг топл.;

для α = 0,92:

кмоль Н2О/кг топл.

.

Для α = 0,95:

кмоль Н2/кг топл.;

для α = 1:

кмоль Н2/кг топл.;

для α = 0,92:

кмоль Н2/кг топл.

.

Для α = 0,95:

кмоль N2/кг топл.;

для α = 1:

кмоль N2/кг топл.;

для α = 0,92:

кмоль N2/кг топл.

Общее количество продуктов сгорания:

.

Для α = 0,95:

кмоль прод. сгор./кг топл.;

для α = 1:

кмоль прод. сгор./кг топл.;

для α = 0,92:

кмоль прод. сгор./кг топл.

Таблица 3

Результаты расчётов количества продуктов сгорания

Параметры
n	995	3055	5755	6315
α	0,95	1	1	0,92
	0,4998	0,5257	0,5257	0,4843
	0,0639	0,0713	0,0713	0,0595
	0,0073	0	0	0,0117
	0,069	0,0725	0,0725	0,067
	0,0034	0	0	0,0055
	0,389	0,4095	0,4095	0,3767
	0,5327	0,5532	0,5532	0,5205