Тепловой расчет рабочего цикла

Транспорт » Поршневые двигатели внутреннего сгорания » Тепловой расчет рабочего цикла

Страница 1

Тепловой расчет позволяет с достаточной степенью точности аналитическим путем определить основные параметры вновь проектируемого двигателя, а также проверить степень совершенства действительного цикла реально работающего двигателя.

Метод теплового расчета рабочего цикла позволяет учесть изменение физических свойств рабочего тела, влияние теплообмена между рабочим телом и окружающей средой в процессе реализации рабочего цикла. В результате выполнения теплового расчета определяются основные параметры газа в характерных точках индикаторной диаграммы, что в итоге позволяет оценить степень совершенства цикла и целесообразность изготовления опытного образца двигателя. Некоторые параметры рабочего тела (давление, температура) и характер их изменения могут служить в качестве исходных данных при расчете деталей двигателя на прочность. По количеству получаемой в цикле работы и значению объема газа в конце процесса расширения можно судить не только об экономичности, но и о габарите и массе двигателя, то есть о показателях, оказывающих влияние на общую компоновку машин.

Топливом для рассчитываемого двигателя служит бензин, значение средней мольной теплоемкости продуктов сгорания составляет: ; ; .

Низшая теплота сгорания в кДж/кг:

(1)

где и – массовые доли серы и влаги в топливе.

В расчетах принимается ; .

Горючая смесь

Теоретически необходимое количество топлива в кг·возд/кг·топл:

(2)

и в кмоль возд/кг топл:

(3)

Коэффициент избытка воздуха =0,85…1,3 Принимаем =1

Действительное количество воздуха в кмоль·возд/кг·топл:

(4)

Молекулярная масса паров топлива =110…120 кг/кмоль.

Принимаем =114 кг/кмоль.

Количество горючей смеси в кмоль гор.см/кг топл:

(5)

Продукты сгорания

При неполном сгорании топлива продукты сгорания представляют собой смесь углекислого газа , водяного пара , окиси углерода , свободного водорода и азота .