Пример решения задачи 2

Рассчитать цикл четырехтактного двигателя жидкостного охлаж­дения мощностью 50 кВт при 4000 мин^-1.

Для сравнения эффективных показателей двигателя, работающих на различных топливах, численные примеры расчетов по единому заданию приведены для трех вариантов:

– бензинового (Б);

– дизеля (Д);

– газового (Г).

1. Давление в конце впуска:

Б) Учитывая отсутствие карбюратора, принимаем ξ_вп =0,871

Д) Учитывая наличие тангенциального канала для создания вих­ревого движения заряда в цилиндре, принимаем ξ_вп =0,891

Г) Принимаем среднее значение коэффициента сопротивления впускной системы ξ_вп =0,861

2. Выбор степени сжатия

Б) В соответствии с выбранным топливом – бензин АИ-92, при­менением на двигателе жидкостного охлаждения, сферической камеры сгорания и центрального расположения свечи принимаем ε = 8,8.

Д) Для дизеля без наддува с неразделенной камерой сгорания и объ­емным смесеобразованием, с учетом обеспечения требуемых пусковых качеств принимаем ε = 16,5.

Г) С учетом использования в качестве топлива сжатого природ­ного газа и с целью повышения показателей двигателя принимаем ε = 9

3. Величина подогрева свежего заряда

Б) С учетом жидкостного охлаждения и наличия устройства для подогрева свежего заряда принимаем ∆Т=5 °.

Д) Так как трубопроводы на дизеле предполагается устанавли­вать с одной стороны, то принимаем значение ∆Т=10°.

Г) Учитывая газообразное состояние топлива, принимаем ∆Т=2 °.

4. Параметры остаточных газов

Б) На рассчитываемом двигателе предусматривается установка глушителя и нейтрализатора отработавших газов. Учитывая задан­ную частоту вращения коленчатого вала, принимаем коэффициент сопротивления выпускной системы ξ_вып=1,16. Тогда давление

Температуру остаточных газов принимаем по среднему значению Т_r=1000 К.

Коэффициент остаточных газов

Так как двигатель без наддува, то можно принять коэффициенты дозарядки ξ_доз, очистки ξ_оч и отношение теплоемкостей ξ равными еди­нице.

Тогда

Д) С учетом установки на дизель глушителя шума и относитель­но высокой частоты вращения коленчатого вала принимаем коэффи­циент сопротивления выпускной системы ξ_вып=1,11. Тогда давление

Температуру остаточных газов принимаем по среднему значению Тr=800 К.

Коэффициент остаточных газов

Коэффициент дозарядки, учитывая относительно высокую частоту вращения коленчатого вала, принимаем ξ_доз=1,02. Так как дизель без над­дува, то можно принять коэффициент очистки и отношение теплоемкостей ξ_оч = ξ = 1,0.

Тогда

Г) Так как на двигателе предусматривается установка только глушителя, то предварительно коэффициент сопротивления выпуск­ной системы принимаем ξ_вып = 1,05. Тогда давление

Температуру остаточных газов принимаем по среднему значению Т_r=850 К.

Коэффициент остаточных газов

Так как двигатель без наддува, то коэффициенты дозарядки ξ_доз , очистки ξ_оч и отношение теплоемкостей ξ принимаем ξ_доз = ξ_оч = ξ= 1.

Тогда

5. Количество рабочей смеси

Количество рабочей смеси подсчитывается по уравнению