Дизельные двигатели

ВВЕДЕНИЕ

Стационарный одноцилиндровый дизельный двигатель, Германия <#"700469.files/image001.gif">

где, п-м - частота вращения, соответствующая максимальным значениям

крутящего момента Memax и среднего эффективного давления ре max',

пп - номинальная частота вращения, соответствующая минимальному

расходу топлива при высоком значении мощности;

nN - частота вращения, соответствующая максимальной мощности

двигателя;

nmax - максимально допустимая частота вращения двигателя.

Двигатель в сложных условиях эксплуатации обычно работает в интервале частот вращения.

Из скоростных характеристик (рис. 1) следует, что эффективная мощность двигателя по мере увеличения частоты вращения сначала возрастает, а затем, достигнув максимального значения,снижается. Максимальную мощность Nemax двигатель развивает в тот момент, когда повышение мощности при увеличении частоты вращения полностью компенсируется снижением среднего эффективного давления ре. С повышением частоты вращения давление ре снижается из-за ухудшения наполнения двигателя и увеличения механических потерь. Максимальная мощность дизеля находится в зоне дымления (рис. 1, б обозначена пунктиром) и расположена вне регуляторной ветви кривой.

8. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ДИЗЕЛЕЙ

Номинальная мощность, кВт (л.с.) Частота вращения коленвала, мин-1

. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива:

где С, Н, О - массовая доля элементов в 1 кг топлива;

С=0,857; Н=0,133; О=0,01

 кг

или

кмоль

Количество свежего заряда:

где  - коэффициент избытка воздуха, принимаем =1,6;

 кмоль

Количество отдельных компонентов продуктов сгорания:

Общее количество продуктов сгорания:

 кмоль

Процесс впуска

Давление на впуске можно принять равным атмосферному:

Для двигателей без наддува температуру можно принять равной атмосферной:

Плотность заряда на впуске:

где - удельная газовая постоянная Дж/(кг град).

Давление в конце впуска:

где  - потери давления на впуске.

 МПа

 МПа

Коэффициент остаточных газов:

где 20…40о - подогрев свежего заряда на впуске, принимаем 100;

 - степень сжатия, =14;

Температура в конце впуска:

 К

Коэффициент наполнения цилиндра свежим зарядом:

Процесс сжатия

С учетом характерных значений показателя политропы сжатия для заданных параметров двигателя принимаем .

Давления в конце сжатия:

 МПа

Температура в конце сжатия:

 К

Средняя молярная теплоемкость заряда (воздуха) в конце сжатия:

 кДж/кмоль

Число молей остаточных газов:

 кмоль

Число молей газов в конце сжатия до сгорания:

 кмоль

Процесс сгорания

Средняя молярная теплоемкость продуктов сгорания в дизеле:

 кДж/кмоль

Число молей газов после сгорания:

Расчетный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:

Принимаем коэффициент использования теплоты . Тогда количество теплоты, передаваемой газом при сгорания 1 кг топлива:

где  - низшая теплота сгорания топлива, =42500 кДж/кг

 кДж/кг

В дизеле с наддувом для ограничения максимального давления сгорания принимаем меньшее значение степени повышения давления, чем в дизеле без наддува: .

Температуру в конце сгорания определяем из уравнения сгорания:

Решаем уравнение относительно ТZ и находим ТZ=7663,28 К.

Давление в конце сгорания:

 МПа

Степень предварительного расширения:

Степень последующего расширения:

Процесс расширения

Показатель политропы расширения:

Давление в конце расширения:

 МПа

Температура в конце расширения:

 К

Проверим правильность ранее принятой температуры остаточных газов:

 К

 %

Допустимое значение 0,08%. Расчет выполнен верно, так как погрешность находится в допустимых значениях.

Таблица 1-результаты теплового расчета двигателя.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аринин И.Н. Диагностирование технического состояния автомобилей. - М.: Транспорт, 1978. - 176 с.

. Беднарский В.В. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей. - Ростов н/Д: Феникс, 2007. - 448 с.

. Вахламов В.К. Основы конструкции. - М.: Академия, 2006. - 528 с.