Смекни!
smekni.com

Тепловой расчет ДВС 21703 Priora (стр. 1 из 4)

Федеральное Агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Ижевский Государственный Технический Университет

Кафедра «ТДУ»

Курсовая работа по дисциплине теория рабочих процессов

"Тепловой расчет ДВС 21703 Priora"

Выполнил: ст. группы 7-56-1

Проверил: профессор Бендерский Б.Я.

Ижевск 2009

Основные данные

Параметр Обозначение Значение Размерность
Номинальная мощность Ne 72 кВт
Отношение хода поршня к диаметру цилиндра - S/D S/D 0,92
Число цилиндров i 4
Число оборотов при номинальной мощности nном 5600 об/мин
Степень сжатия e 10,3
Количество тактов t 4
Зажигание - искровое
Наддув - отсутствует
Топливо - бензин
Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна l 0,25

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ

ЧЕТЫРЁХТАКТНОГО ДВС

Исходные данные

Коэффициент избытка воздуха a 1,3
Давление окружающей среды P0 0,1013 МПа
Температура окружающей среды T0 290 К
Приращение температуры в процессе подогрева от стенок DT 15 К
Температура остаточных газов Тг 1000 К
Давление остаточных газов Pr 0,113 МПа
Коэффициент, определяющий Ра, KРa 0,85
Коэффициент использования теплоты в точке z xz 0,9
Коэффициент использования теплоты в точке b xb 0,92
Коэффициент, учитывающий теплоотдачу в стенку в процессе сжатия u 0
Коэффициент дозарядки zс.з. 1,04
Коэффициент продувки zоч 1
Коэф-нт, определяющий действительное давление Pz jPz 0,9
Коэффициент полноты диаграммы jPi 0,95
Давление наддува Pк 0 МПа
Показатель политропы сжатия в компрессоре nk 0
Потери давления в воздушном холодильнике DPхол 0 МПа
Приращение температуры при охлаждении DTхол 0 К

Состав и свойства горючего- Содержание углерода- Содержание водорода - Содержание кислорода- Теплота сгорания- Молекулярная масса

С

Н

О

Нu

mT

0,855

0,145

0,000

43961

115

кДж/кг

кг/кмоль

Расчёт.

Стехиометрическое количество воздуха, теоретически необходимое для полного сгорания 1 кг топлива и состава С+Н+О (воздух принимают как 0,21 объёмных частей кислорода и 0,79 объёмных частей азота)

=

=0,5119 кмоль.

Количество свежей смеси на 1 кг топлива для двигателей с внешним смесеобразованием

=

=0,6742 кмоль.

Полное сгорание при a³1

Принимают, что продукты полного сгорания состоят из углекислого газа СО2, водяного пара Н2О, избыточного кислорода О2 и азота N2

=

=0,0712;

=

=0,0725;

=

=0,0322;

=

=0,5257;

Общее количество продуктов сгорания

=

=0,7017.

Коэффициент молекулярного изменения свежей смеси

=

=1,0409.

Давление в начале сжатия

=

=0,086 МПа.

Коэффициент наполнения

=0,8105 ,

где

- коэффициент, учитывающий неодинаковость теплоёмкостей смеси и остаточных газов и равный

=1,055 .

Коэффициент остаточных газов

=

=0,0429 .

Температура рабочей смеси в начале сжатия

=

=348,4 К.

Действительный коэффициент молекулярного изменения

=

=1,039 .

Давление в конце сжатия

=

=2,078 МПа,

n1=1,365.

Показатель политропы сжатия и расширения находится из трансцендентного уравнения

,

где

,

для процесса сжатия i=1, к=c, n=a, m=e,

;

при адиабатном сжатии

, следовательно

для процесса расширения i=2, к=b, n=z, m=e,

;

Rm=8,1343 кДж/(кмоль*К)– универсальная газовая постоянная.

Температура в конце сжатия

=

=816,2 К.

При a³1

Уравнение сгорания для бензиновых двигателей:

,

где

– коэффициент использования теплоты при сгорании,; uс с.з – молярная внутренняя энергия свежей смеси в конце процесса сжатия (свежего заряда), uс п.с – молярная внутренняя энергия продуктов сгорания.

Степень повышения давления

=

Молярная внутренняя энергия свежего заряда при температуре tc, (температура в уравнение молярной внутренней энергии подставляется в °С)

=

=11904 кДж/кмоль,

где Сv c.з – молярная теплоёмкость свежего заряда (воздуха) при температуре tc,

Молярная внутренняя энергия продуктов сгорания при температуре при температуре tc

=

=12933 кДж/кмоль,

где rк п.с – объёмная доля компонента продуктов сгорания, Сv п.с – молярная теплоёмкость компонента продуктов сгорания при температуре tс.

Молярная внутренняя энергия продуктов сгорания при температуре при температуре tz

=

=65646 кДж/кмоль,

где Сv п.с – молярная теплоёмкость компонента продуктов сгорания при температуре tz.

Объёмная доля компонента продуктов сгорания

,

где Мк – количество компонента продуктов сгорания, кмоль; например,

.

Решая уравнение сгорания, определяем температуру Тz.

Tz=2547,7 K.

Теоретическое давление в цилиндре в конце сгорания

=

=6,739 МПа.

Действительное давление в цилиндре в конце сгорания

,

=6,065 МПа.

Давление конца расширения

=

=0,365 МПа,

n2=1,250 .

n2 – показатель политропы расширения.

Температура конца расширения

=

=1420,7 K.

Среднее индикаторное давление

=

=0,883 МПа.