Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Выбор формы коленчатого вала
Шестицилиндровый двигатель. Учитывая будущие размеры двигателя, расположение цилиндров однорядное. Порядок работы двигателя: 1-5-3-6-2-4. Промежутки между вспышками равны 120о.
2 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ
Находим цикловую подачу топлива: (2.1) где n и i – частота вращения коленчатого вала (мин-1) и число цилиндров двигателя; n=2100 мин-1 и i=6 qe - эффективный расход топлива, г/(кВт ч); qe=250 г/(кВт ч); - коэффициент тактности двигателя, =0,5 - четырехтактный; Ne – эффективная мощность двигателя; Ne=100 кВт; ρT – плотность топлива, г/мм3; ρT=0,85 г/мм3
мм3/цикл; Вычисляем плотность заряда на впуске: кг/м3; (2.2) где pн – давление наддува, МПа; p0=0,1МПа Rв – газовая постоянная воздуха, Дж/(кг К); Rв=287 Дж/(кг К)
кг/м3; Находим необходимый объем воздуха: (2.4) где =14,5 кг воздуха требуется для сгорания 1 кг топлива – коэффициент избытка воздуха, =1,65 м3 Определяем ориентировочные значения диаметра и хода поршня: , м (2.5) и , м (2.6) где ηv – коэффициент наполнения цилиндра свежим зарядом
ηv =(0.8…0.94) в двигателях без наддува [стр.70 /2/] к=0.8 – коэффициент короткоходности [стр.172/1/] [м]
Ориентировочное значение хода поршня, м: , [м] [м]
2.1 Процесс впуска
Определяем температуру в конце процесса впуска: , [К] (2.7)
где Тк – температура надувочного воздуха, К; DТ – подогрев свежего заряда, К; gr – коэффициент остаточных газов; Тr – температура остаточных газов, К, Принимаем: То =293 К [стр.19 /3/]; DТ =20 -для дизелей [стр.18 /3/];
Определяем давление в конце впуска: Ра =(0,85…0,9)· Ро, [кПа] (2.8) где Ро– атмосферное давление воздуха, кПа Принимаем для нормальных условий Рк =100кПа [стр.14 /3/] Ра =0,87·105=91.35 кПа
Процесс сжатия
Определяем давление в конце сжатия: Рс =Ра·εn1, [кПа] (2.9) где n1- средний показатель политропы сжатия, Величину n1определяем по эмпирической формуле профессора В.А. Петрова, как функцию угловой скорости вращения коленвала ω, для дизеля: (2.10)
Рс =91.35·16,51,35=4021.23 [кПа] Определяем температуру в конце сжатия:
Тс = Та · εn1-1 [К] (2.11) Тс = 344.2·16,5 1,35-1 =915.57[К]
2.3 Процесс сгорания:
Определяем теоретически необходимое количество воздуха (в молях) на сгорание 1 кг топлива: , [кмоль/кг] (2.12)
где С- содержание углерода в топливе; Н- содержание водорода в топливе; О- содержание кислорода в топливе; Принимаем состав топлива: С=0,87; Н=0,126; О=0,004; [кмоль/кг]
Определяем действительное количество воздуха: L=a·L0 , [кмоль/кг] (2.13) где a - коэффициент избытка воздуха. Для дизелей с наддувом принимаем a=1,65 (стр.31 /3/) L=1,6·0,4946=0,782 кмоль/кг Определяем число молей продуктов сгорания 1 кг топлива при a >1: (2.14)
Определим химический коэффициент молярного изменения: (2.15) Находим действительный коэффициент молярного изменения: (2.16)
Определяем мольную теплоёмкость газов для чистого воздуха в конце сжатия: m·Ссn=а+в·Тс [кДж/кмоль·град] (2.17) где а=20,16; в=1,738·10-3 – постоянные коэффициенты. [стр.10 /4/]
m·Ссn=20.16+1.738·10-3 ·915.57=22,59 [кДж/кмоль·град] Для продуктов сгорания при a >1: (2.18) Теплоёмкость при постоянном давлении: m·Сzр =m·Сzn +m·R (2.19) где m·R =8.314- универсальная газовая постоянная [стр.10 /4/] m·Сzр = m·Сzр = Температура в конце сгорания Тz определяется для дизеля из выражения: (2.20) где x- коэффициент использования тепла; QH –низшая удельная теплота сгорания, кДж/кг, l- степень повышения давления.
Для дизелей с вихревыми камерами сгорания величина l =1,65 [стр.10/4/], Для дизелей x= 0,7…0,9[стр.10/4/], принимаем x=0,86 с учетом обогащения смеси (a =1.67) и несовершенством процесса смесеобразования; Для дизельных топлив QH = 42500 [стр.10/4/].
Решая квадратное уравнение, определяем Тz. К
Определяем давление в конце сгорания: [кПа] (2.21) кПа 2.4 Процесс расширения:
Определяем степень предварительного расширения: (2.22) Степень последующего расширения: (2.23) Давление в конце расширения:
(2.24) где n2 – показатель политропы расширения, который можно определить по эмпирической формуле профессора В.А. Петрова для дизельного двигателя:
кПа Температура в конце расширения: , [К] (2.25) Процесс выхлопа
Давление в конце выхлопа: Рr =кr· Ро, [кПа] (2.26) где кr=1,1 для двигателей без наддува ,[стр. 11 /4/]
Рr =0.8·105=84кПа
3 ПОСТРОЕНИЕ ИНДИКАТОРНОЙ ДИАГРАММЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2018-06-01; просмотров: 209. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |