Давление остаточных паров в МПа принимаем
Температура остаточных газов принимаем К
А.2.2.3 Степень подогрева заряда
?Т = 10 К.
А.2.2.4 Давление в конце впуска
Принимаем(?вп+?2)=3,25; средняя скорость движения заряда при максимальном открытии клапана ?вп = 90 м/с
Плотность заряда на впуске в кг/м3
Потери давления во впускном трубопроводе в МПа
Давление в конце впуска в МПа
А.2.2.5 Коэффициент и количество остаточных газов Коэффициент остаточных газов ?r
Количество остаточных газов Мr в м3 ост.газов / м3 топлива
Мr = 0,0463·18,87= 0,874.
А.2.2.6 Температура в конце впуска
Температура в конце впуска Та в градусах Кельвина (К)
А.2.2.7 Коэффициент наполнения
Рассчитанные параметры процесса впуска приведены в таблице А.2.2 в сравнении со значениями этих параметров у современных автомобильных двигателей
Таблица А.2.2 - Значения параметров процесса впуска
|
Тип двигателя |
Параметры |
||||
|
? ра, МПа |
? r |
Та, К |
?v |
||
|
Газовый |
0,01…0,02 |
0,04…0,10 |
340…400 |
0,70…0,95 |
|
|
Рассчитываемый двигатель |
0,0235 |
0,0463 |
417,4 |
0,86 |
А.2.3 Процесс сжатия
А.2.3.1 Показатель политропы сжатия Средний показатель адиабаты сжатия k1
k ? 1,4359 ? 0,132 ?10?3 ?417,4 ? 0,1643?10?2 ?11,5 ? 1,362.
Показатель политропы сжатия
n1 ? 1,362 ? 0,001 ? 1,361.
А.2.3.2 Давление и температура конца процесса сжатия
Давление ра в МПа и температура Та в градусах Кельвина (К) в конце процесса сжатия
А.2.3.3 Средняя мольная теплоёмкость рабочей смеси в конце сжатия ТемператураконцапроцессасжатияtcвградусахЦельсия(оС)
tc ? 1008 ? 273 ? 735 K .
Средняя мольная теплоёмкость свежей смеси в конце сжатия в кДж/(кмоль·град)
Средняя мольная теплоёмкость остаточных газов в конце сжатия в кДж/(кмоль·град)
Средняя мольная теплоёмкость остаточных газов в конце сжатия в кДж/(кмоль·град)
Таблица А.2.3 - Значения параметров процесса сжатия
|
Тип двигателя |
Параметры |
|||
|
n1 |
рс, МПа |
Тс, К |
||
|
Газовый |
1,36…1,39 |
1,2…4,0 |
650…900 |
|
|
Рассчитываемый двигатель |
1,361 |
4,902 |
1008 |
А.2.4 Процесс сгорания
А.2.4.1 Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси
А.2.4.2 Температура конца видимого сгорания
Принимаем следующие параметры: коэффициент использования низшеё теплоты сгорания на участке видимого сгорания
Средняя мольная теплоёмкость продуктов сгорания при постоянно объёме в кДж/(кмоль·град)
Уравнение сгорания
Получаем квадратное уравнение вида
Температура в конце видимого сгорания в градусах Цельсия
Температура в градусах Кельвина (К)
А.2.4.3 Степень повышения давления цикла
Степень повышения давления цикла
А.2.4.4 Степень предварительного расширения
Степень предварительного расширения
Таблица А.2.4 - Значения параметров процесса сгорания
|
Тип двигателя |
Параметры |
||||
|
? |
с |
рz , МПа |
Тz , К |
||
|
Газовый |
2,0…3,0 |
1,0 |
3,0…10,0 |
2200…2500 |
|
|
Рассчитываемый двигатель |
2,13 |
1,0 |
10,44 |
2180 |
А.2.5 Процесс расширения
А.2.5.1 Показатель политропы расширения Средний показатель адиабаты расширения
k2 ? 1,33 ? 0,00076?11,5 ? 0,000014? 2180 ? 0,0462?1,6 ? 1,234.
Показатель политропы расширения
n2 ? =1,248.
А.2.5.2 Давление и температура конца процесса расширения
Давление в МПа ии температура в градусах Кельвина (К) в конце процесса расширения
Таблица А.2.5 - Значения параметров процесса расширения
|
Тип двигателя |
Параметры |
|||
|
n2 |
рь , МПа |
Ть , К |
||
|
Газовый |
1,20…1,30 |
0,30…0,50 |
1300…1800 |
|
|
Рассчитываемый двигатель |
1,234 |
0,512 |
1231 |
А.2.6 Проверка точности выбора температуры остаточных газов
РасчетноезначениетемпературыостаточныхгазовТr
в градусах Кельвина (К)
Расхождение между принятой и рассчитанной
Температура остаточных газов в градусах Цельсия
А.2.7 Индикаторные показатели рабочего цикла
А.2.7.1 Среднее индикаторное давление
Среднее теоретическое индикаторное давление в МПа
Коэффициент полноты индикаторной диаграммы принимаем
Среднее индикаторное давление действительного цикла в МПа
А.2.7.2 Индикаторный КПД
Индикаторный КПД
А.2.7.3 Индикаторный удельный расход топлива
Индикаторный удельный расход топлива vi в м3/(кВт·ч)
Удельный расход теплоты qi в кДж /(кВт·ч)
qi ? 0,2185 ? 36330 ? 7938 .
Таблица А.2.6 - Значения индикаторных показателей двигателей
|
Тип двигателя |
Показатели |
|||
|
pi, МПа |
?i |
qi , кДж/(кВт·ч) |
||
|
Газовый |
0,6…1,4 |
0,3…0,45 |
8000…14000 |
|
|
Рассчитываемый двигатель |
1,038 |
0,4543 |
7938 |
А.2.8 Эффективные показатели двигателя
А.2.8.1 Давление механических потерь
Принимаем: экспериментальные коэффициенты и ; средняя скорость поршня м/с
Давление механических потерь
А.2.8.2 Среднее эффективное давление
Среднее эффективное давление в МПа
А.2.8.3 Механический КПД
А.2.8.4 Эффективный КПД
А.2.8.5 Эффективный удельный расход топлива
Эффективный удельный расход топлива в м3/(кВт·ч)
Удельный расход топлива в кДж /(кВт·ч)
Таблица А.2.7 - Значения эффективных показателей двигателей
|
Тип двигателя |
Показатели |
||||
|
ре, МПа |
?е |
?м |
qе , кДж/(кВт·ч) |
||
|
Газовый |
0,4…1,0 |
0,22…0,38 |
0,70…0,80 |
10000…17000 |
|
|
Рассчитываемый двигатель |
0,8802 |
0,384 |
0,848 |
9373 |
А.2.9 Основные параметры и показатели двигателя
Рабочий объём цилиндра в дм3
Принимаем отношение линейных размеров цилиндра S/D=1
Диаметр цилиндра двигателя D в мм
Ход поршня двигателя S в мм:
Полученные значения S и D округляем в большую сторону до чётного числа : D=126 мм; S= 126 мм
Окончательная средняя скорость поршня в м/с
Ошибка выбора
Ввиду малого расхождения м/с
Рабочий объём одного цилиндра в дм3
Литраж двигателя в дм3
Объём камеры сгорания в дм3
Полный объём цилиндра в дм3
Эффективная мощность двигателя в кВт
Поршневая мощность двигателя в кВт/дм2
Эффективный крутящий момент
Часовой расход газообразного топлива в м3/ч
А.2.10 Тепловой баланс
Общее количество теплоты в Дж/с
Теплота , эквивалентная эффективной работе, в Дж/с
Принимаем и . Тогда , отводимая охлаждающей жидкостью, в Дж/с
Теплота , унесённая из двигателя с отработавшими газами, в Дж/с
Неучтённые потери в Дж/с
Тепловой баланс в процентах от всего количества введённой теплоты:
Таблица А.2.8 - Значения составляющих теплового баланса в процентах
|
Тип двигателя |
Составляющие теплового баланса в процентах |
||||
|
qe |
qохл |
qr |
qост |
||
|
Газовый |
22…42 |
15…32 |
30…45 |
3…10 |
|
|
Рассчитываемый двигатель |
38,4 |
16,32 |
40,18 |
5,1 |