При расчете принять линейную зависимость мольной теплоемкости от температуры

Задание 1

Расчёт теоретического цикла ДВС

В цикле поршневого двигателя внутреннего сгорания с комбинированным подводом теплоты начальное давление P = 0,95 Бар, температура t . Степень сжатия e, степень повышения давления l, степень предварительного расширения r.

I. Рассчитать цикл без наддува:

1. Изобразить цикл в P- v и T- s диаграммах;

2. Определить параметры в характерных точках цикла;

3. Вычислить подведённую и отведённую теплоту;

4. Определить работу цикла;

5. Вычислить термический КПД цикла;

6. Построить графические зависимости h = f(e),h = f(l),h = f(r).

II. Рассчитать цикл с наддувом:

1. Принять степень сжатия в компрессоре e ;

2. Изобразить цикл в P- v и T- s диаграммах;

3. Определить параметры в характерных точках цикла;

4. Вычислить подведённую и отведённую теплоту;

5. Определить работу цикла;

6. Вычислить термический КПД цикла и сравнить его с таковым без наддува;

7. Построить графические зависимости h = f(e).

Принять, что продукты сгорания обладают свойствами воздуха.

Теплоёмкость не зависит от температуры.

Исходные данные

Вар.№	t, C	e	l	r	e	Вар.№	t, C	e	l	r	e
			1,4	1,4	1,3			10,5	1,55	1,8	1,9
		8,5	1,5	1,4	1,4				1,6	1,7	1,55
			1,4	1,5	1,3			11,5	1,75	1,8	1,9
				1,35	1,5				1,45	1,9	1,5
		10,5	1,5	1,7	1,6				1,55
			1,5	1,4	1,7			8,5	1,6	1,4	1,3
		11,5	1,4	1,45	1,5				1,4	1,5	1,4
			1,4	1,4	1,3			9,5	1,5	1,6	1,6
		9,5	1,8	1,4	1,7				1,6	1,7	1,6
		8,5	1,9	1,4	1,5			10,5	1,7	1,8	1,7
			1,5	1,35	1,45				1,8	1,9	1,8
		9,5	1,6	1,4	1,35			11,5	1,7	1,5	1,4
			1,45	1,55	1,6				1,65	1,6	1,65

Задание 2

Расчет действительного цикла ДВС

1. Изобразить индикаторную диаграмму цикла;

2. Определить теоретическое количество воздуха в кг и в Кмоль/кг, участвующего в сгорании 1 кг топлива; тоже с учетом коэффициента избытка воздуха;

3. Определить количество топлива и продуктов сгорания;

4. Рассчитать параметры (Р и Т) в процессах впуска, сжатия, сгорания и расширения;

5. Определить среднее индикаторное давление цикла;

6. Вычислить механический, индикаторный и эффективный КПД;

7. Рассчитать индикаторный, эффективный и секундный расход топлива

Исходные данные: номинальная мощность N_e при n об/с, степень сжатия e, коэффициент избытка воздуха a, температура воздуха t , увеличение температуры в процессе подогрева заряда t, температура остаточных газов t , давление остаточных газов Р , коэффициент, учитывающий сопротивление впускной системы b² + e , скорость движения заряда через впускной клапан w, средняя скорость движения поршня С, степень повышения давления в процессе горения топлива (для дизеля) l, показатель политропы процесса расширения n .

При расчете принять:

Давление воздуха Р = 10⁵ Па.

Молекулярная масса топлива (для карбюраторного ДВС) m = 115 кг/кмоль. Коэффициент теплоиспользования x (V) = 0,85.

Коэффициент скругления диаграммы j =0,95.

Низшая теплота сгорания топлива для карбюраторных ДВС Q^H =44 МДж/кг, для дизельных Q^H = 41,8 МДж/кг.

Состав топлива для карбюраторных ДВС: С=0,86, H=0,14, для дизельных ДВС: С=0,87, H=0,125, О = 0,005.

Построить графические зависимости:

1.Среднего индикаторного давления от показателей политропы Р =f(n ), Р =f(n ), от степени повышения давления Р =f(l), от степени предварительного расширения в процессе горения топлива Р =f(r), от степени сжатия Р =f(e).

2.Удельного эффективного расхода топлива от среднего индикаторного давления q =f(Р )

При построении графических зависимостей принять изменение величин в пределах:

ДВС с искровым зажиганием n

=1,36 – 1,39 n

= 1,23 – 1,30 e = 6,5 – 10 l= 1,4 – 2,0 P

= 8 - 12

Дизельные ДВС n

=1,35 – 1,42 n

= 1,18 – 1,28 e = 16 – 19 l= 1,4 – 2,2 P

=7,5 – 10,5

Исходные данные

Вар.№	t , C	t , C	P , бар	b+	w, м/с	n	C, м/с	e	N , кВт	n, об/c	l	a
КАРБЮРАТОРНЫЙ ДВС
			1,1	2,5		1,23					--	0,9
			1,15	2,6		1,24					--	0,9
			1,2	2,7		1,25					--	0,9
			1,25	2,8		1,26					--	0,9
			1,23	2,9		1,27		7,5			--	0,9
			1,22			1,28		8,5			--	0,9
			1,12	3,1		1,29		9,5			--	0,9
			1,15	3,2		1,3		7,6			--	0,9
			1,17	3,3		1,29		7,7			--	0,9
			1,16	2,4		1,28		7,8			--	0,9
ДИЗЕЛЬНЫЙ ДВС
			1,14	3,5		1,27					1,5	1,4
			1,2	3,6		1,26					1,6	1,39
			1,1	3,7		1,25					1,7	1,38
			1,15	3,8		1,24					1,7	1,37
			1,13	3,9		1,23					1,8	1,36
			1,14			1,22					1,8	1,35
			1,1	3,9		1,21					1,9	1,35
			1,2	3,8		1,2					1,9	1,35
			1,22	3,7		1,19					1,9	1,3
			1,21	3,6		1,18					1,9	1,25