- •Курсова робота
- •Тепловий розрахунок поршневих двигунів внутрішнього згорання
- •1.1. Вибір і обгрунтування початкових даних для теплового розрахунку
- •1.2. Параметри процесу впуску та стиснення
- •1.3. Визначення параметрів процесів згорання і розширення
- •1.4. Індикаторні показники, що характеризують робочий цикл
- •1.5. Ефективні показники, що характеризують роботу двигуна
- •1.6. Визначення основних розмірів двигуна
- •Розрахунок і побудова індикаторних діаграм
- •Розрахунок зміни температури газів у циліндрі двз за розгорнутою індикаторною діаграмою і побудова графіка
1.2. Параметри процесу впуску та стиснення
Для бензинового двигуна
Густина заряду за даних атмосферних умов, :
,
,
Тиск в кінці впуску, МПа:
,
де, – сумарний коефіцієнт, що враховує гасіння швидкостіта опір впускної системи, віднесений до площі перерізу в клапані. Так як даний двигун високообертовий, то ;
–середня швидкість руху заряду в прохідному перерізі клапана. Приймаємо
.
Коефіцієнт залишкових газів:
,
.
Температура кінця впуску, К:
,
.
Коефіцієнт наповнення циліндрів:
,
.
Параметри робочого тіла в кінці процесу стискання:
Тиск, МПа:
,
;
Температура, К:
,
.
Для дизеля
Густина заряду за даних атмосферних умов, :
,
,
Тиск в кінці впуску, МПа:
,
де, – сумарний коефіцієнт, що враховує гасіння швидкостіта опір впускної системи, віднесений до площі перерізу в клапані. Так як даний двигун високообертовий, то ;
–середня швидкість руху заряду в прохідному перерізі клапана. Приймаємо
.
Коефіцієнт залишкових газів:
,
.
Температура кінця впуску, К:
,
.
Коефіцієнт наповнення циліндрів:
,
Параметри робочого тіла в кінці процесу стискання:
Тиск, МПа:
,
;
Температура, К:
,
.
1.3. Визначення параметрів процесів згорання і розширення
Для бензинового двигуна
Фізичні параметри палива:
Елементарний склад:
С = 0,855 кг/кг;
Н = 0,145 кг/кг;
О = 0 кг/кг.
Мольна маса – кг/кмоль.
Нижча теплота згорання – МДж/кг
Визначення кількості повітря, теоретично необхідного для згорання 1 кг палива:
а) кмоль/кг:
,
(кмоль/кг).
б) кг/кг:
,
(кг/кг),
Перевірка:
(кг/кг),
де – мольна маса повітря,кг/моль.
Кількість свіжого заряду (повітря і палива), кмоль/кг:
,
(кмоль/кг).
Кількість продуктів згорання палива, кмоль/кг:
,
(кмоль/кг).
Хімічний коефіцієнт молекулярної зміни, який характеризує відносну зміну об’єму робочого тіла внаслідок згорання:
,
.
Дійсний коефіцієнт молекулярної зміни:
,
.
Температуру робочого тіла в кінці процесу згорання визначають як функцію внутрішньої енергії або ентальпії, значення яких знаходять за рівняннями згорання, МДж/кмоль:
,
(МДж/кмоль),
де
,
(МДж/кг);
(МДж/кмоль);
.
Отже: (К).
Тиск в кінці згорання, МПа:
,
(МПа).
Показники, які характеризують процес згорання. Ступінь підвищення тиску при згоранні:
,
.
Ступінь попереднього розширення:
.
Ступінь подальшого розширення:
.
Параметри кінця розширення:
а) Тиск, МПа:
,
(МПа),
б) Температура, К:
,
(К).
Для дизеля
Фізичні параметри палива:
Елементарний склад:
С = 0,870 кг/кг;
Н = 0,126 кг/кг;
О = 0,004 кг/кг.
Мольна маса – кг/кмоль.
Нижча теплота згорання – МДж/кг
Визначення кількості повітря, теоретично необхідного для згорання 1 кг палива:
а) кмоль/кг:
,
(кмоль/кг).
б) кг/кг:
,
(кг/кг),
Перевірка:
(кг/кг),
де – мольна маса повітря,кг/моль.
Кількість свіжого заряду (повітря і палива), кмоль/кг:
,
(кмоль/кг).
Кількість продуктів згорання палива, кмоль/кг:
,
(кмоль/кг).
Хімічний коефіцієнт молекулярної зміни, який характеризує відносну зміну об’єму робочого тіла внаслідок згорання:
,
.
Дійсний коефіцієнт молекулярної зміни:
,
.
Температуру робочого тіла в кінці процесу згорання визначають як функцію внутрішньої енергії або ентальпії, значення яких знаходять за рівняннями згорання, МДж/кмоль:
,
(МДж/кмоль),
де
(кг/кмоль);
;
(МДж/кмоль);
.
Отже: (К).
Тиск в кінці згорання, МПа:
,
(МПа).
Показники, які характеризують процес згорання. Ступінь попереднього розширення:
,
.
Ступінь подальшого розширення:
.
.
Параметри кінця розширення:
а) Тиск, МПа:
,
(МПа),
б) Температура, К:
,
(К).