Читать контрольная по автотранспорту: "Тепловой расчёт двигателя" Страница 2

(Назад) (Cкачать работу)

β0 = M2/M1 = 0,8858/0,8523 = 1,0394.

Параметры окружающей среды и остаточные газы.

Принимаем атмосферные условия: р0 = 0,1 МПа; Т0 = 288 К. Давление надувочного воздуха рк = 0,18 МПа. В зависимости от степени надува принимаются следующие значения давления рк надувочного воздуха при низком наддуве 1,5 р0;при среднем – (1,5 – 2,2) р0. Принимаем показатель политропы сжатия воздуха в компрессоре nк = 1,65.

Температура воздуха за компрессором (температура надувочного воздуха):

Тк = Т0 (рк/ р0)(nк-1)/n = 288(0,18/0,1)(1,65-1)/1,65 = 288 К.

Давление и температура остаточных газов:

Pr = 0,88 рк = 0,88*0,18 = 0,150 МПа.

Принимаем Тr = 800 К. Выбирая значение Тr , следует учитывать, что при увеличении частоты вращения температура остаточных газов возрастает, а при увеличении степени сжатия и угла опережения подачи топлива снижается. На температуру остаточных газов влияет также состав смеси.

Процесс впуска. Принимаем температуру подогрева свежего заряда

Δt = 10 °C (Δt варьируется в пределах 10 – 40 °C). Плотность заряда на впуске: ρк = рк 106 /(RвTк) = 0,18*106/(287/288) = 1,728 кг/м3.

Принимаем (β2 + ξвп) = 3,3 и ωвп = 90 м/с. Тогда потери давления на впуске в двигатель:

Δра = (β2 + ξвп) ω2вп ρк10-6/2 = 3,3 * 902 * 1,728 * 10-6/2 = 0,023 МПа,

гдеβ – коэффициент затухания скорости движения заряда рассматриваемом сечении цилиндра; ξвп – коэффициент сопротивления впускной системы, отнесенный к наиболее узкому ее сечению; ωвп – средняя скорость движения заряда в наименьшем сечении впускной системы (как правило, клапане или продувочных окнах).

По опытным данным, в современных автотракторных двигателях в номинальном режиме (β2 + ξвп) = 2,5 – 4 и ωвп = 50 – 130 м/с.

Сопротивление впускной системы зависит от многих факторов, в том числе от длинны трубопроводов и их сечения, наличия впускной системы, колен, их радиуса и числа, от шероховатостей стенок трубопроводов, сопротивлений при просасывании через воздухоочиститель, клапаны.

С увеличением частоты вращения вала двигателя аэродинамические сопротивления увеличиваются.

Давление в конце впуска:

ра = рк - Δра = 0,18 – 0,023 = 0,157 МПа.

Коэффициент остаточных газов:

γr =

γr = (363 + 10) / 800 * 0.158/(16 * 0.157 – 0.158) = 0.158.

Температура в конце впуска:

Та = (Тк + Δt + γr Тr) / (1 + γr ) = (363 + 10 +0.031 * 800) / (1 + 0.031) = 386 К.

Коэффициент наполнения:

ηv = Tк * (εра – рr)/[(Tk + Δt)(ε – 1)pk)].

ηv = 363(16 * 0,157 – 0,158)/(363+10)(16-1)*0,18 = 0,848.

Процесс сжатия. С учетом характерных значения показателя политропы сжатия для заданных параметров двигателя принимаем, рассчитывая по эмпирической формуле,

n1 = 1.41 – 100/2200 = 1.37

По опытным данным для дизелей без наддува n1 = 1,38 – 1,42; для дизелей с наддувом n1 = 1,35 – 1,38.

Давление в конце сжатия:

рс = раεn1 = 0.157 * 161.37 = 7 МПа.

Температура в конце сжатия:

Тс = Таε n1-1 = 386 * 161,37 – 1 = 1077 К.

Средняя молярная теплоемкость заряда (воздуха)в конце сжатия:

μсvc=20.16 + 1.74*10-3 Тс = 20,16+1,74*10-3 * 1077 = 22,03 кДж/(кмоль * град)

Число молей остаточных газов:

Мr = αγrL0 = 1.7 * 0.031 * 0.5013 = 0.0264 кмоля

Число молей газов в конце сжатия до сгорания:

Мс = М1 + Мr = 0.8523 + 0.0264 = 0.8787 кмоля.

Процесс сгорания. Средняя молярная теплоемкость продуктов сгорания в дизеле:

μсpz = (20.2 + 0.92/α) + (15.5 + 13.8/α) * 10-4 Tz + 8.314 = (20.2 + 0.92/1.7) +

+ (15.5 + 13.8/1.7) * 10-4 Tz + 8,314 = 29,06 + 0,0024 Tz , кДж/(кмоль * град)

Число молей газов после сгорания:

Mz = М2 + Мr = 0,8858 + 0,0264 = 0,9122 кмоля.

Расчетный коэффициент

Похожие работы