Введение. Тепловой расчет двигателя служит для определения параметров рабочего тела в цилиндре двигателя, а также оценочных показателей рабочего процесса

Тепловой расчет двигателя служит для определения параметров рабочего тела в цилиндре двигателя, а также оценочных показателей рабочего процесса, для оценки мощностных и экономических показателей, позволяющих оценить мощность и расход топлива.

В основе методики расчета лежит метод В.И. Гриневецкого, в дальнейшем усовершенствованный Е.К. Мазингом, Н.Р. Брилингом, Б.С. Стечкиным и др.

Задачей динамического расчета является определение сил, действующих в механизмах преобразования энергии рабочего тела в механическую работу двигателя.

В настоящей работе тепловой и динамический расчеты выполняются для режима номинальной мощности.

2. Тепловой расчет двигателя.

Исходные данные для теплового расчета поршневого двигателя внутреннего сгорания.

прототип ЗМЗ M-4062.10

эффективная мощность двигателя N_e = 110 кВт;
частота вращения коленчатого вала n = 5200 об/мин;
число тактов τ = 4;

число цилиндров и расположение цилиндров i = 4Р;
степень сжатия ε = 9.5;

диаметр цилиндра D = 92 мм.

ход поршня S = 86 мм.

рабочий объем цилиндров (литраж двигателя) л.

максимальный крутящий момент М_max = 206 Нм.

минимальный удельный расход топлива g_emin =252 г/КВт· ч

тип двигателя бензиновый

Для расчета двигателя в качестве топлива принимаем бензин с элементарным составом по массе: g_c= 0, 85; g_n= 0, 15; g₀ = 0.

Низшая теплота сгорания данного топлива Н_и = 44000 кДж/кг.

Давление и температуру окружающей среды принимаем равными р₀ = 0, 1 МПа, Т₀= 298 К.

В начале сжатия температура отработавших газов для бензиновых
ДВС изменяется в пределах от 900 до 1100 К, для расчета принимаем
Т_r = 1050 К. Давление остаточных газов:

р_r = (1, 1...1, 2) · p₀ =1, 1·0, 1 = 0, 11 МПа

Температура подогрева свежего заряда для бензиновых ДВС изменяется в пределах: Δ Т= – 5...30 К, принимаем Δ Т = 10 К.

Величина потери давления на впуске для бензиновых ДВС

Δ р _а = (0, 06...0, 2) · p₀ =0, 07·0, 01 = 0, 007 МПа

2.1 Процесс наполнения

Давление газов в цилиндре в конце впуска:

МПа.

Коэффициент остаточных газов вычисляется по формуле:

Температура газов в цилиндре в конце впуска:

К

Коэффициент наполнения вычисляется по формуле: