Курсовая работа: Методика теплового расчета двигателя внутреннего сгорания
Уравнение имеет вид:
(8.1)
где R= 8,314 - универсальная газовая постоянная;
- степень повышения давления при сгорании;
Для определения величины В сначала задают максимальное давление при сгорании в пределах:
для двигателей средней напряжённости:
Рz = 10 - 12 МПа;
для высокофорсированных двигателей:
рz = 12 - 14 МПа;
x= 0,65 - 0,85 - для дизельных двигателей;
Hu - теплота сгорания дизельного топлива (см. табл.3);
Cvz - теплоёмкость продуктов сгорания.
Величины Pz и xz обеспечиваются за счёт регулировок и конструирования топливной аппаратуры (профиля кулачка топливного насоса, конструкции нагнетательного клапана, силы затяжки пружины форсунки, числа и размеров отверстий распылителя).
Продукты сгорания в дизельном двигателе, всегда содержат избыточный воздух, так как двигатель работает при a>1. Поэтому теплоёмкость продуктов сгорания рассчитывает как для смеси:
(8.2)
где и Cvc b теплоёмкости соответственно "чистых" продуктов сгорания и воздуха, определяемые по таблице при температуре Tz (tc ) методом интерполяции.
Уравнение сгорания содержит две переменные величины Tz и - поэтому оно решается относительно Tz приближёнными методами. В данном случае используется графический способ решения.
Вычисляем правую часть уравнения:
(8.3)
Для левой части уравнения составляем таблицу 8.1 в диапазоне ожидаемых температур Tz.
Таблица 8.1-Расчет уравнения сгорания.
Tz | 1773 | 1873 | 1973 | 2073 | 2173 |
tz | 1500 | 1600 | 1700 | 1800 | 1900 |
Cvz0 | 27,86 | 28,136 | 28,395 | 28,634 | 28,863 |
Cvzв | 24,46 | 24,653 | 24,837 | 25,005 | 25,168 |
Cvz | 26,63399058 | 26,88006153 | 27,11201721 | 27,32541524 | 27,53061624 |
(Cvz+R) Tz | 61962,78731 | 65918,47725 | 69895,53195 | 73880,5078 | 77890,35108 |
Рисунок 8.1 - Графическое решение уравнения сгорания
Найденная температура Tz=1985 К является максимальной температурой цикла, она используется в дальнейших расчётах.
Степень предварительного расширения:
7. Расчёт процесса расширения
В процессе расширения важную роль играют явления, связанные с участием теплоты:
в начале расширения имеет место подвод теплоты за счёт догорания топлива (точка “Z” обозначает конец условного сгорания, когда достигается максимальная температура);