Эффективные показатели дизеля.

Топливо.

Определяем низшую теплоту сгорания топлива

Q_н = 33,91С +125,60Н − 10,89(O − S) − 2,51(9Н +W) = 33,91·0,855 + 125,60·0,145 –2,51·9· 0,145 = 43,93 МДж/кг = 43930 кДж/кг.

Параметры рабочего тела.

Определяем теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива

l₀

Определяем количество свежего заряда

Определяем общее количество продуктов сгорания

Параметры окружающей среды и остаточные газы.

Принимаем атмосферные условия:

Определяем температуру воздуха

Определяем давление и температуру остаточных газов

Процесс впуска.

Принимаем .

Определяем плотность заряда на впуске

где

В соответствии со скоростным режимом работы двигателя и качеством обработки внутренней поверхности коэффициент принимаем а скорость движения заряда принимаем .

Определяем потери давления на впуске в двигатель

Определяем давление в конце впуска

Определяем коэффициент остаточных газов

Определяем температуру в конце впуска

Определяем коэффициент наполнения

Процесс сжатия

Определяем показатель адиабаты сжатия в функции ε и T_a по номограмме (рис. 2.1).

Определяем показатель политропы сжатия n₁ в зависимости от k₁, который устанавливается в пределах

Определяем давление в конце сжатия

Определяем температуру в конце сжатия

Определяем среднюю мольную теплоемкость заряда (воздуха) в конце сжатия (без учета влияния остаточных газов)

Определяем число молей остаточных газов

Определяем число молей газов в конце сжатия до сгорания

Рис. 2.1. Номограмма для определения показателя адиабаты сжатия k₁

Процесс сгорания.

Определяем среднюю молярную теплоемкость продуктов сгорания в дизеле при постоянном давлении, при

Определяем число молей газов после сгорания

Определяем счетный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси

Принимаем коэффициент использования теплоты в пределах

Тогда количество теплоты, передаваемое газом на участке индикаторной диаграммы при сгорании 1 кг топлива определиться как

Определяем количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания,

Температуру в конце сгорания определяют из уравнения сгорания

Подставляем в уравнение сгорания имеющиеся значения величин, решаем полученное квадратное уравнение относительно T_z и находим его значение, К

Определяем давление в конце процесса сгорания (теоретическое)

Определяем давление в конце процесса сгорания (действительное)

Определяем степень повышения давления

Процесс расширения.

Показатель политропы расширения карбюраторного двигателя определяем по номограмме (рис. 2.2), учитывая, что его значение незначительно отличается от значении показателя адиабаты расширения k₂, т.е. n₂≈ k_2.

Рис. 2.2. Номограмма для определения показателя адиабаты расширения k₂ для бензинового двигателя

По имеющимся значениям ɛ и Т_z определяем точку пересечения. Через полученную точку проводим горизонталь до пересечения с вертикалью, опущенной из точки α = 1, получая какое-то значение k₂. Далее двигаемся по этой кривой k₂ до пересечения с вертикалью, опущенной из заданного значения α. Ордината точки пересечения дает искомое значение k₂.

Определяем давление процесса расширения

Определяем температуру процесса расширения

Проверяем правильность ранее принятого значения температуры остаточных газов (погрешность не должна превышать 5% для номинального скоростного режима).

Индикаторные параметры рабочего цикла двигателя.

Определяем среднее индикаторное давление цикла для нескругленной индикаторной диаграммы

Принимаем коэффициент полноты индикаторной диаграммы

Определяем среднее индикаторное давление цикла для скругленной индикаторной диаграммы

.

Определяем индикаторный КПД

Определяем индикаторный удельный расход топлива

Эффективные показатели дизеля.

Принимаем предварительно среднюю скорость поршня W_п.ср. в пределах 12,0...20,0 м/с для двигателя легкового автомобиля и 9,0...16,0 м/с для двигателя грузового автомобиля. Принимаем W_п.ср.= 10,0 м/с.

Определяем среднее давление механических потерь

учитывая, что a = 0,034, b = 0,0113 для бензиновых двигателей с числом цилиндров до шести и отношением , и a = 0,039, b = 0,0132 для бензиновых восьмицилиндровых двигателей с отношением

Определяем среднее эффективное давление

Определяем механический КПД

Определяем эффективный КПД

Определяем эффективный удельный расход топлива