Определение исходных данных для индикаторной диаграммы.




СОДЕРЖАНИЕ

 

I. Тепловой расчет и построение индикаторной диаграммы

1.1. Определение исходных данных для построения индика­торной диаграммы

1.2. Построение и анализ индикаторной диаграммы

1.3 Индикаторные и эффективные показатели двигателя

II. Динамический расчет двигателя

2.1. Определение сил, действующих вдоль оси цилиндра на поршневой палец.

2.2. Определение сил, действующих на шатунную шейку

2.3. Анализ результатов расчета динамики КШМ определение момента инерции маховика.

Приложения

Таблица I. Сведения о массах шатунно-поршневых

комплектов двигателей.

Таблица 2. Уде лыше массы неуравновешенных частей

коленчатого вала без противовесов.

Таблица 3. Значение величин

при разных значениях.

Список использованной литературы.

 


 

I. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ИНДИКАТОРНОЙ ДИАГРАММЫ

Определение исходных данных для индикаторной диаграммы.

В первую очередь находятся параметры состояния, газов в цилиндре. Абсолютное давление pi и абсолютная температура Ti в характерных для диаграммы точках: ”а" - конец всасывания, "с" - конец сжатия, "Z -конец сгорания и ”в” - конец расширения.

Для этого последовательно рассматриваются все элементы рабочего цик­ла.

а) Процесс впуска

1) Давление газов в конце впуска

(I)

Где: Р0, Т0 - соответственно, давление и температура окружающей среды.

Значение и - по заданию.

- соответственно, коэффициент наполнения и степень сжатия. Для карбюраторных двигателей 0, 75...0, 85, для дизелей со свободным впуском 0, 82...0, 95, для дизелей с наддувом 0, 90... 0, 97.

- по заданию.

T0 - температура всасываемого заряда с учетом его подогрева при поступлении в цилиндр T'0=T0 + T; (2)

T - подогрев свежего заряда; чем быстроходнее двигатель, тем ниже T. Для безнаддувных дизелей T=(10...30) К, для дизе­лей с наддувом T=(5...10) К, для карбюраторных двигателей T=(25...40) К.

- давление остаточных газов.

(3)


 

Где: частота вращения коленвала двигателя

, (4)

Где: – соответственно, скорость поршня (м/с) и ход поршня

(м) берутся по заданию. У карбюраторных двигателей Найденное давление в конце свободного впуска легко прове­рить:

(5)

Для дизелей:

Для карбюраторных:

Можно использовать для определения Ра и формулу Петрова:

(6)

но только в пределах допустимых оборотов (,

При работе дизеля с наддувом в Формулу (I) вместо Р0 и Т0 следует подставлять значения Pк и Тк - давление и температуру воздуха на выходе из компрессора;

(7)

где - показатель политропы сжатия в компрессоре. На основании опытных данных НАТИ, принимают:

- для турбокомпрессоров с охлаждаемым корпусом;

- для турбокомпрессоров с неохлаждаемым корпусом.

2) Температура газов в конце впуска

(8)

Где: – температура остаточных газов

для дизелей

для карбюраторных

- коэффициент остаточных газов

(9)

=0,03…0,06 для дизелей без наддува

=0,08…0,11 для карбюраторных

б) Процесс сжатия

3) Давление конца сжатия: (10)

Где: - показатель политропы сжатия

(11)

Зависимость справедлива для

Дизели без наддува:

С наддувом:

Карбюраторные:

Показатель политропы сжатия можно находить по формуле Петрова в пределах её применимости:

Для дизелей:

Для карбюраторных:

4) Температура в конце такта сжатия: (12)

У дизелей со свободным впуском:

У дизелей с наддувом при

У карбюраторных двигателей:

5) Количество газов, находящихся в цилиндре в конце процесса сжатия. Теоретическое количество газов, необходимое для сгорания 1кг топлива с составом (С, Н и О), кг/кг

(13)

(14)

Где: С, Н, О – Доли, соответственно, углерода, водорода и кислорода в топливе

0,23 – Массовое содержание кислорода в 1кг воздуха

28,96 – Масса 1кмоля воздуха, кг/кмоль

Дизельное топливо: С=0,87 Н=0,126 О=0,004

Автомобильный бензин: С=0,855 Н=0,145 О=0,0

Действительное количество воздуха, поступившее в двигатель:

(15)

Где: – коэффициент избытка воздуха

У вихрекамерных дизелей , у дизелей с пленочным смесеобразованием , у дизелей с объемным смесеобразованием , у дизелей с наддувом

Остаточные газы в цилиндре к концу такта сжатия:

(16)

Общее количество газов, находящихся в цилиндре в конце сжатия:

(17)

в) Процесс сгорания

6) Число молей продуктов сгорания 1кг топлива

При (18)

При (19)

С учетом остаточных газов, количество газов, находящихся в цилиндре в конце сгорания

7) Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси

– У дизелей

- У карбюраторных

8) Температура в конце сгорания определяется из уравнения сгорания

I Для дизелей:

Где: – средняя теплоемкость свежего заряда при постоянном объеме

- степень повышения давления при сгорании

- у дизелей с

с наддувом

- с пленочным смесеобразованием, а так же вихрекамерных

- коэффициент использования теплоты топлива

- у вихрекамерных

- с неразделенными камерами

- низшая удельная теплота сгорания

– для дизельных топлив

- для автобензинов

- средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания при постоянном давлении

После подстановки в уравнение (22) всех найденных параметров, оно приводится к виду:

(25)

и решается относительно

(26)

У дизелей

II Для карбюраторных двигателей:

(27)

Где: – потери части теплоты топлива из-за химической неполноты сгорания

(28)

– средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания жидкого топлива:

После подстановки найденных выше параметров в уравнение (27) оно приводится к виду (25) и решается относительно

Для карбюраторных двигателей:

9) Давление в конце сгорания

Для дизелей известны следующие значения:

- при свободном впуске

- при наддуве

- Для карбюраторных бензиновых двигателей

Определять величину для карбюраторных двигателей следует по зависимости:

10) Степень предварительного расширения

а) - у дизелей (32)

б) - у карбюраторных

г) Процесс расширения

II) Давление в конце расширения

Где: – степень последующего расширения

(34)

– показатель политропы расширения, может определяться по формуле

а) у дизелей (35)

У них

б) у карбюраторных (36)

Для них значение

12) Температура в конце расширения

(36)



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-27 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: