Термохимический расчет

промышленное и гражданское строительство) – Ростов н/Д: РГСУ, 2005.

Технические характеристики проектируемого автомобильного двигателя

Особенности конструкции двигателя – бензиновый двигатель с центральным впрыском, мощность 190 кВт и обороты коленчатого вала 3600 об/мин.

Таблица 1. Заданные и расчетные параметры

Наименование характеристики	Обозначение	Значение для двигателя
Номинальная мощность, кВт	Ne
Номинальная частота вращения КВ, 1/мин	n Ne
Рабочий объем цилиндров двигателя, см3	Vsi	7,76
Степень сжатия	ε
Максимальный крутящий момент, Нмx	Mmax
Диаметр цилиндра, мм	D
Ход поршня, мм	S

Значение параметров, задаваемых при выполнении на основании конструктивных особенностей проектируемого двигателя (количества и расположения цилиндров, частоты вращения КВ, способа смесеобразования и т.п.).

Таблица 2. Исходные (выбираемые) и расчетные данные цикла

Наименование параметра	Обозначение	Значение для двигателя
Температура окружающей среды, К	To
Давление окружающей среды, МПа	Po	0,1
Давление газов в цилиндре в начале сжатия, МПа	Pa	0,085
Коэффициент избытка воздуха	a	0,99
Показатель политропы сжатия	n1	1,36
Механический КПД	ηm	0,76
Подогрев свежего заряда от стенок цилиндра,	ΔT
Коэффициент активного тепловыделения	ξz	0,85
Температура газов при выпуске из цилиндра, МПа	Pr	0,111
Коэффициент, учитывающий неодинаковость теплоемкостей свежего заряда и продуктов сгорания	Ψ	1,13
Элементный состав топлива, кг/кг топлива	С	0,855
Н	0,145
О
Низшая теплотворная способность толива, кДж/кг	QН

 

 

 

Термохимический расчет

Теоретическое количество воздуха, необходимое для полного сгорания 1 кг топлива, кг:

Где, С, Н,О - где C, H, O – массовые доли углерода, водорода и кислорода в одном килограмме топлива.

Теоретическое количество воздуха, необходимое для полного сгорания 1 кг топлива, кмоль:

Количество свежего заряда, поступившего к началу сжатия, кмоль/кг топлива:

кмоль/кг

Где коэффициент избытка воздуха, с целью повышения экономичности двигателя на номинальной мощности принимают α=0,95…0,99, а для конструкции центрального впрыска топлива допустимые значения α=0,85…1,05. Поэтому принимаем значение равное α=0,99.

Количество продуктов полного сгорания, кмоль/кг:

2. Расчет показателей качества очистки-наполнения цилиндра и показателей процесса сжатия:

Коэффициент остаточных газов:

Что в пределах 0,04…0,12 для бензиновых двигателей. И где ­– температура окружающей среды равная 298 К, – величина подогрева свежего заряда от стенок цилиндра, берем среднее значение К, принимаем . – температура остаточных газов 900…1100 К (температура газов при выпуске из цилиндра), принимаем среднее значение К. Давление остаточных газов определяется по эмпирической зависимости: для двигателей с выпуском газов в атмосферу МПа (предельные значения ). – степень сжатия, примем равное 9, для бензина АИ-92. –давление газов в цилиндре в начале сжатия, МПа (предельные значения ).

Температура газов в цилиндре в начале сжатия, К:

Пределы температуры Где – коэффициент, учитывающий неодинаковость теплоемкостей свежего заряда и продуктов сгорания, при

Коэффициент остаточных газов:

 

Давление в конце сжатия, МПа:

Температура в конце сжатия: