Процессы рабочего цикла дизеля
Исследование влияния конструктивных, термодинамических и регулировочных параметров дизельного двигателя на показатели его действительного рабочего цикла и отдельных процессов. Процессы наполнения, сжатия, сгорания и расширения, скорость тепловыделения.
Рубрика | Транспорт |
Вид | методичка |
Язык | русский |
Дата добавления | 11.12.2012 |
Размер файла | 107,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http:\\www.allbest.ru\
23
Содержание отчета
После выполнения работы студент должен оформить результаты численного эксперимента в виде отчета. Пример оформления титульного листа см. в приложении. Отчет должен содержать цель работы, исходные данные в соответствии с заданием. В исходных данных необходимо привести все значения всех независимых параметров в указанных пределах изменения. Затем приводятся результаты исследования.
Результаты должны быть представлены в виде графических зависимостей исследуемого показателя действительного цикла от независимых параметров. Если исследуется показатель, зависящий от угла поворота коленчатого вала (например, текущее давление Р, или текущая температура Т), то по оси абсцисс приводится угол поворота коленчатого вала, а по оси ординат - значение исследуемого показателя. При этом на графике должно быть столько кривых, сколько исследовалось значений независимого параметра. Если кривые затеняют друг друга, допускается некоторые из них не показывать.
После каждого графика необходимо представить выводы, в которых следует описать характер влияния исследуемого независимого параметра и дать объяснения такому влиянию с точки зрения теории рабочих процессов ДВС.
При написании выводов следует руководствоваться лекциями по соответствующим курсам дисциплин и учебно-методической литературой [11, 12].
1. Расчет процессов рабочего цикла дизеля
Важной задачей при проектировании двигателя является исследование влияния его конструктивных, термодинамических и регулировочных параметров на показатели действительного рабочего цикла и отдельных процессов (наполнение, сжатие, горение-расширение, выпуск).
Решить такую задачу, не прибегая к сложным натурным экспериментам, можно только при использовании математических моделей рабочего цикла двигателя. Одной из них является нетрадиционная математическая модель, созданная на кафедре АТД ВолгГТУ с использованием опыта других специалистов, работающих в области поршневых двигателей. Модель реализована в программе «ZIKL», составленной на языке Fortran, с помощью которой проводится учебно-исследовательская работа для студентов специальности «Двигатели внутреннего сгорания». Ниже приведены основные теоретические положения модели и методические указания для проведения исследовательской работы.
1.1 Процессы наполнения, сжатия, сгорания и расширения
Выражения для определения текущих значений давления в процессах цикла получены на основе уравнения первого закона термодинамики для переменной массы рабочего тела.
Для процесса наполнения [1,2]:
(1.1)
где Тз - температура затекающего в цилиндр заряда;
G - масса рабочего тела в цилиндре;
dGн - элементарная масса заряда, вытекающая через неплотности цилиндра;
Р - давление рабочего тела в цилиндре;
- коэффициент теплоотдачи;
F - площадь поверхности цилиндра;
Т - температура рабочего тела в цилиндре;
Т - температура стенки цилиндра;
СV - изохорная теплоемкость рабочего тела в цилиндре.
Если пренебречь теплообменом между стенками впускного патрубка и газом, то для дизеля без наддува температура затекающего заряда Тз в уравнении (1.1) равна температуре окружающей среды То. Для дизелей с наддувом температуру затекающего заряда Тз следует считать равной температуре за компрессором Тк, или за холодильником наддувочного воздуха. Правильность допущения об адиабатности процессов в коллекторах системы наддува подтверждается оценкой величины относительного количества теплоты, отданной в стенки патрубков [1]:
, (1.2)
где Nu - критерий Нуссельта;
Pe - критерий Пекле;
F - площадь тепловоспринимающей поверхности;
f - площадь поперечного сечения патрубка;
Т - температура заряда;
Тст - температура стенки патрубка;
q - отношение теплового потока, отданного в стенки, к теплосодержанию потока.
При турбулентном течении газа в круглой трубе, когда 0,6 Pr 100 и 7103 R 2106, что характерно для режимов движения газа в коллекторах систем наддува, Nu=0,023Pr0,4Re0,8 и Pe=RePr, где Pr - критерий Прандтля.
Теперь выражение (1.2) запишется так:
(1.3)
Расчеты применительно к современным автотракторным дизелям с наддувом показали, что относительное количество теплоты, отданное стенкам коллектора системы наддува, не превышает 1,83 %. Следует помнить, что при расчете теплообмена газа со стенками коллектора необходимо знать распределение по поверхности и во времени температуры стенок. Ошибка в задании распределения температур может привести к большим погрешностям, нежели в случае допущения об адиабатности течения, то есть в случае расчетов без учета теплообмена.
Количество затекающего в цилиндр заряда через впускной клапан определяется из выражения:
, (1.4)
Где вп - коэффициент расхода впускного клапана;
fвп - площадь проходного сечения впускного клапана;
вп - скорость заряда в клапанной щели;
- плотность заряда в выходном сечении коллектора.
Скорость заряда в клапанной щели определяется из уравнения неразрывности потока:
, (1.5)
Где D - диаметр цилиндра:
- плотность газа в цилиндре;
п - скорость поршня;
вп - плотность газа в выпускном коллекторе.
Относительное изменение объема цилиндра:
. (1.6)
Плотность заряда во впускном коллекторе определяется из уравнения состояния. Для дизелей без наддува давление и температура принимаются равными температуре и давлению окружающей среды. В случае наддува параметры заряда во впускном коллекторе связаны с рабочими характеристиками наддувочного агрегата и режимом работы двигателя. При известном давлении наддува Рk температура определяется из следующего выражения:
, (1.7)
где k - показатель адиабаты для воздуха;
k - коэффициент полезного действия компрессора.
Допуская квазистационарность мгновенных параметров рабочего тела по всему объему, состояние воздуха во впускном коллекторе можно описать уравнениями массового и теплового баланса и уравнением состояния:
, (1.8)
где - расход воздуха через впускной коллектор;
, - расход воздуха через компрессор и впускной клапан соответственно;
iк - число цилиндров, объединенных в один коллектор.
Смысл этого выражения в том, что разность расхода воздуха через компрессор и двигатель компенсируется изменением плотности воздуха во впускном коллекторе. Преобразуем выражение (1.8):
, (1.9)
где Gk - расход воздуха через компрессор.
Но dt = d /6n, поэтому
.
Уравнение теплового баланса запишется в таком виде:
, (1.10)
где - изменение температуры во впускном коллекторе;
Gкл, СVкл - масса и изохорная теплоемкость воздуха во впускном коллекторе;
- поток энтальпии, внесенный с воздухом через компрессор во впускной коллектор;
- поток энтальпии, вынесенный с элементарной массой воздуха через выпускной клапан в цилиндр;
- внутренняя энергия элементарной массы воздуха во впускном коллекторе.
При определении потока энтальпии, вынесенного из впускного коллектора через клапан, учитывается неизменность физических свойств воздуха, поэтому iв=СрклТкл, где Сркл - теплоемкость воздуха во впускном коллекторе.
После преобразований выражения (1.10) и совместного решения его с (1.8) получим изменение температуры воздуха во впускном коллекторе:
, (1.11)
где iк - энтальпия воздуха на выходе из компрессора;
Uкл - внутренняя энергия воздуха в коллекторе;
Gкл - масса воздуха в коллекторе;
Gвп - масса воздуха, выходящая из коллектора через впускной клапан;
Ткл - температура воздуха во впускном коллекторе;
Для процесса сжатия:
. (1.12)
Для процесса сгорания-расширения:
, (1.13)
где gц - цикловая подача топлива;
Нu - низшая теплотворная способность топлива;
- скорость тепловыделения.
1.2 Определение скорости тепловыделения
дизельный двигатель сгорание термодинамический
Для определения скорости тепловыделения предлагается использовать интегральную характеристику подачи топлива, то есть связать закон подвода тепла с закономерностью подачи топлива. Доказано, что закон выгорания топлива повторяет закон его испарения, но со смещением его по фазе на величину периода задержки воспламенения [3]:
у = 360 - нв - i, (1.14)
где у - угол начала горения топлива;
нв - угол начала впрыскивания топлива;
i - период задержки воспламенения топлива.
Закон испарения топлива при сжатии можно представить в следующем виде:
, (1.15)
где gV - текущее значение количества испарившегося топлива;
- текущий угол поворота коленчатого вала; g - текущее значение поданного в цилиндр топлива (определяется по интегральной характеристике впрыскивания); gi - количество топлива, поданное в цилиндр в течение периода задержки воспламенения (определяется по интегральной характеристике впрыскивания);
iV,i - относительное количество топлива, испарившееся за период задержки воспламенения; КТ - поправка, учитывающая увеличение скорости испарения топлива при повышении давления и температуры среды в результате сжатия и сгорания.
1.3 Определение относительного количества топлива, испарившегося за период задержки воспламенения
Угловая скорость заряда в камере сгорания
, (1.16)
где n - частота вращения коленчатого вала;
iкс - вихревое отношение камеры сгорания.
Число Рейнольдса для заряда в объеме камеры сгорания:
, (1.17)
где Rкс - радиус камеры сгорания;
Тнв - температура в цилиндре в момент начала впрыскивания
топлива.
Число Рейнольдса для заряда в пристеночной зоне камеры сгорания:
, (1.18)
где Тпов - температура поверхности камеры сгорания.
Параметр заряда в объеме камеры сгорания:
, (1.19)
где Тs - средняя температура разгонки топлива;
Lср - среднее расстояние между отверстиями распылителя и стенкой камеры сгорания.
Параметр заряда в пристеночной зоне камеры сгорания:
. (1.20)
Относительное количество топлива, испарившееся в объеме камеры сгорания:
. (1.21)
Относительное количество топлива, испарившееся в пристеночной зоне камеры сгорания:
(1.22)
Количество топлива, испарившееся в объеме камеры сгорания:
, (1.23)
где iоб - относительное количество топлива, поданное в объем камеры сгорания;
gi - количество топлива, поданное в камеру сгорания в течение периода задержки воспламенения.
Количество топлива, испарившееся в пристеночной зоне камеры сгорания:
, (1.24)
где iпр - относительное количество топлива, поданное в пристеночную зону камеры сгорания.
Количество топлива, испарившееся в камере сгорания за период задержки воспламенения:
. (1.25)
Относительное количество топлива, испарившееся в камере сгорания за период задержки воспламенения:
. (1.26)
Поправка, учитывающая увеличение скорости испарения топлива при повышении давления и температуры среды в результате сжатия и горения, определяется из выражения:
, (1.27)
где Тср, Рср - среднее значение температуры и давления газов в цилиндре;
Тср,у, Рср,у - среднее значение температуры и давления газов в цилиндре в момент воспламенения топлива;
qT - количество тепла, необходимое для испарения 1 кг топлива в момент воспламенения;
- относительное изменение давления в цилиндре;
- относительное изменение давления в цилиндре в момент воспламенения топлива.
Тср = 0,5(Тнв+Т); Тср,у = 0,5(Тнв+Ту); (1.28)
Рср = 0,5(Рнв+Р); Рср,у = 0,5(Рнв+Ру), (1.29)
где Ру, Ту - давление и температура газов в цилиндре в момент воспламенения топлива.
qT = CT (Ts - Т0) + LV + 0,5Cпр(Тср - Тs), (1.30)
где Т0 - начальная температура топлива;
СТ - средняя удельная теплоемкость топлива;
Спр - средняя удельная теплоемкость паров топлива;
LV - теплота парообразования топлива.
qT,у = CT (Ts - Т0) + LV + 0,5Cпр(Тср,y - Тs). (1.31)
1.4 Закон выгорания топлива
Напомним, что закон выгорания топлива повторяет закон испарения, но со смещением по фазе на величину периода задержки воспламенения.
Следовательно,
, (1.32)
где gсг - количество сгоревшего топлива;
g - текущее значение количества топлива, поданного в цилиндр.
Теперь
, (1.33)
где Х - относительная доля сгоревшего топлива;
gц - цикловая подача топлива.
1.5 Продолжительность сгорания топлива
Преобразуем выражение (1.15) таким образом:
. (1.34)
Поскольку к моменту окончания впрыскивания ( = вп) количество поданного в цилиндр топлива g=gц, то можно записать
. (1.35)
К моменту полного испарения = исп и gV=gц, тогда продолжительность полного испарения определится так:
. (1.36)
Следовательно, продолжительность сгорания топлива определится из следующего выражения:
г = исп - i . (1.37)
1.6 Методические указания к выполнению учебно-исследовательской работы
Цель работы
Исследование влияния конструктивных, термодинамических и регулировочных параметров дизельного двигателя на показатели его действительного рабочего цикла и отдельных процессов (наполнение, сжатие, горение - расширение, выпуск).
Исходные данные
Исходные данные применительно к дизелю В-400 приведены в табл. 1.1.
Поясним значения управляющих параметров в 55 - 59 строках исходных данных. Если исследуется какой-либо отдельный процесс рабочего цикла (наполнение, сжатие, раб. ход, выпуск), то в соответствующей строке ставится «1», в строках остальных процессов - «0». Если значение 59 параметра REGIM равно «0», то в файл результатов выводятся только параметры, относящиеся к конкретному процессу. Если значение параметра REGIM равно «1», то выводятся также интегральные параметры, характеризующие цикл.
Содержание и порядок выполнения заданий
Задания предусматривают оценку влияния независимых (изменяемых) параметров на показатели отдельных процессов и всего цикла. Варианты заданий приводятся в таблицах 1.2, 1.4, 1.6, 1.8, 1.10, где по вертикали расположены показатели процесса, по горизонтали - номера и обозначения изменяемых параметров. Перечень изменяемых параметров дан в таблицах 1.3, 1.5, 1.7, 1.9, 1.11.
Конкретное задание формулируется следующим образом. Например, для процесса наполнения: Наполнение 3-8,11,12,15
Это означает, что исследуется влияние на коэффициент наполнения ETAV (номер 3, табл. 1.2) изменяемых параметров: степени сжатия EPS, температуры стенки цилиндра TST, частоты вращения коленчатого вала NN и снижения температуры в холодильнике наддувочного воздуха DTХ. Эти параметры в табл. 1.3 перечислены соответственно под номерами 8,11,12,15.
Таблица 1.1 Исходные данные
Наименование параметра и его размерность |
Иденти-фикатор |
Значение параметра |
|
1. Максимальное давление сгорания, МПа |
PMM |
12,000 |
|
2. Поправка вихревого отношения камеры сгорания |
ZPM |
0,0500 |
|
3. Ход поршня, м |
S |
0,1600 |
|
4. Диаметр цилиндра, м |
D |
0,1500 |
|
5. Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна |
LAM |
0,2670 |
|
6. Диаметр выпускного клапана, м |
DVX |
0,0580 |
|
7. Диаметр впускного клапана, м |
DVP |
0,0600 |
|
8. Диаметр камеры сгорания, м |
DKS |
0,0820 |
|
9. Среднее расстояние от отверстий распылителя до стенки камеры сгорания, м |
LSR |
0,0450 |
|
10. Относительное количество топлива, поданного в объем камеры сгорания |
IOB |
0,6500 |
|
11. Относительное количество топлива, поданного в пристеночную зону камеры сгорания |
IPR |
0,3500 |
|
12. Степень сжатия |
EPS |
14,50 |
|
13. Передаточное отношение механизма привода клапанов |
IP |
1,340 |
|
14. Коэффициент сопротивления впускногоклапана |
ESP |
2,7000 |
|
15. Вихревое отношение камеры сгорания |
IKS |
0,7500 |
|
16. Показатель адиабаты сжатия воздуха в компрессоре |
КV |
1,6000 |
|
17. Проходное сечение канала турбины, м2 |
FT |
0,0018 |
|
18. Состав топлива: углерод, массовая доля |
C |
0,8700 |
|
19. Состав топлива: водород, массовая доля |
H |
0,1260 |
|
20. Состав топлива: кислород, массовая доля |
O |
0,0040 |
|
21. Плотность топлива, кг/дм3 |
PLTP |
0,8300 |
|
22. Удельная теплоемкость топлива, МДж/кгК |
CTP |
0,0019 |
|
23. Удельная теплоемкость паров топлива, МДж/кгК |
СPR |
0,0016 |
|
24. Теплота парообразования топлива, МДж/кг |
LV1 |
0,1890 |
|
25. Механический КПД |
ETAM |
0,8520 |
|
26. КПД турбины |
ETAT |
0,7600 |
|
27. КПД компрессора |
ETAK |
0,7500 |
|
28. Коэффициент расхода турбины |
MUT |
0,7500 |
|
29. Давление окружающей среды, МПа |
P0 |
0,1013 |
|
30. Давление наддува, МПа |
PK |
0,1800 |
|
31. Давление в выпускном коллекторе, МПа |
PV |
0,1100 |
|
32. Мощность, потребляемая вентилятором системы охлаждения, кВт |
NWN |
0,0000 |
|
33. Коэффициент дозарядки |
DOZ |
1,5000 |
|
34. Коэффициент, моделирующий лучистое тепло |
LUCH |
1,0500 |
|
35. Коэффициент, моделирующий конвективное тепло при горении |
AQ |
1,0000 |
|
36. Коэффициент тепловыделения |
EZS |
0,9300 |
|
37. Потери давления наддувочного воздуха в холодильнике, МПа |
DPX |
0,0100 |
|
38. Коэффициент, моделирующий период задержки воспламенения топлива |
Z |
610 |
|
39. Число цилиндров |
IZ |
8 |
|
40. Опережение открытия впускного клапана, град. |
N1 |
20 |
|
41. Запаздывание закрытия впускного клапана, град. |
N2 |
26 |
|
42. Опережение открытия выпускного клапана, град. |
N3 |
68 |
|
43. Запаздывание закрытия выпускного клапана, град. |
N4 |
16 |
|
44. Шаг вычислений, град |
M |
1 |
|
45. Температура окружающей среды, К |
T0 |
293 |
|
46. Температура остаточных газов, К |
TR |
750 |
|
47. Температура стенки цилиндра, К |
TST |
473 |
|
48. Температура поверхности камеры сгорания, К |
TPOV |
600 |
|
49. Температура разгонки топлива, К |
TTS |
530 |
|
50. Начальная температура топлива, К |
TTO |
323 |
|
51. Снижение температуры наддувочного воздуха в холодильнике, К |
DTX |
40 |
|
52. Постоянная итерации по Tz, К |
RAZ |
10 |
|
53. Постоянная итерации по Рz, Мпа |
KRAZ |
2 |
|
54. Частота вращения коленчатого вала, об/мин |
NN |
2000 |
|
55. Процесс наполнения |
NAP |
0 |
|
56. Процесс сжатия |
SGT |
0 |
|
57. Процесс горения |
GOR |
1 |
|
58. Процесс выпуска |
VIP |
0 |
|
59. Режим расчета |
REGIM |
0 |
|
60. Тип двигателя: 0 - без наддува; 1 - с наддувом |
TIP |
1 |
|
61. Вариант печати исходных данных и результатов |
VARP |
0 |
|
62. Вариант печати текущих значений переменных |
TEK |
1 |
|
63. Угол опережения впрыска топлива, град. |
ALVP |
20 |
Или: Рабочий цикл 2-2,7,9,13.
Это задание понимать следует так: исследуется влияние хода поршня S, диаметра камеры сгорания DKS, диаметра впускного клапана DVP и характеристики кривошипно-шатунного механизма LAM на средний эффективный расход топлива GE (табл. 1.10, 1.11).
Задание каждому студенту выдается преподавателем.
При проведении расчетов независимые параметры берутся в указанных пределах изменения с равным интервалом. Необходимо провести численный эксперимент для 8…10 значений каждого изменяемого параметра.
Таблица 1.2Процесс наполнения (варианты задания)
Изменяемые параметры |
Номер варианта по показателю процесса |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
||
Текущее давление Р, МПа |
Текущая температура Т, К |
Коэффициент наполнения ETAV |
Коэффициент теплоотдачи ALQ, МДж/м2ч |
Отведенное тепло DQ, МДж |
Температура в конце наполнения ТК, К |
Работа наполнения AVP, МДж |
||
1. D |
||||||||
2. S |
||||||||
3. DVP |
||||||||
4. IP |
||||||||
5. ESP |
||||||||
6. T0 |
||||||||
7. Р0 |
||||||||
8. EPS |
||||||||
9. N1 |
||||||||
10. N2 |
||||||||
11. TST |
||||||||
12. NN |
||||||||
13. PK |
||||||||
14. DTX |
||||||||
15. DPX |
||||||||
16. ETAK |
Таблица 1.3 Процесс наполнения (изменяемые параметры)
Номер в табл. 1.2 |
Параметр (обозначение, размерность) |
Номер в файле данных (табл. 1.1) |
Пределы изменения |
|
1 |
Диаметр цилиндра D, м |
4 |
0,12-0,20 |
|
2 |
Ход поршня S, м |
3 |
0,12-0,20 |
|
3 |
Диаметр впускного клапана DVР, м |
7 |
0,05-0,08 |
|
4 |
Передаточное отношение механизма привода клапана IP |
13 |
1,0-1,6 |
|
5 |
Коэффициент сопротивления впускного клапана ЕSP |
14 |
1,5-3,5 |
|
6 |
Температура окружающей среды Т0, К |
45 |
263-303 |
|
7 |
Давление окружающей среды Р0, МПа |
29 |
0,09-0,12 |
|
8 |
Степень сжатия EPS |
12 |
12-20 |
|
9 |
Опережение открытия впускного клапана N1, град. |
40 |
4-30 |
|
10 |
Запаздывание закрытия впускного клапана N2, град. |
41 |
2-50 |
|
11 |
Температура стенки цилиндра TST, К |
47 |
400-600 |
|
12 |
Частота вращения коленчатого вала NN, об/мин |
54 |
1500-2000 |
|
13 |
Давление наддува РК, МПа |
30 |
0,15-0,3 |
|
14 |
Снижение температуры в холодильнике наддувочного воздуха DTX, °С |
51 |
0-40 |
|
15 |
Потери давления в холодильнике наддувочного воздуха DPX, МПа |
37 |
0-0,04 |
|
16 |
КПД компрессора наддувочного воздуха ЕТАК |
27 |
0,6-0,9 |
Таблица 1.4 Процесс сжатия (варианты заданий)
Изменяемые параметры |
Номер варианта по показателю процесса |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
||
Текущее давление Р, МПа |
Текущая температура Т, К |
Давление в начале подачи топлива PNV, МПа |
Температура в начале подачи топлива ТNV, К |
Задержка воспламенения TAU, град. |
Давление в начале горения РУ, МПа |
Температура в начале горения ТУ, К |
Работа сжатия ASG, МДж |
||
1. NN |
|||||||||
2. LAM |
|||||||||
3. D |
|||||||||
4. S |
|||||||||
5. EPS |
|||||||||
6. TST |
|||||||||
7. N2 |
|||||||||
8. ALVP |
|||||||||
9. PK |
|||||||||
10. ETAK |
|||||||||
11. KV |
|||||||||
12. P0 |
|||||||||
13. Т0 |
|||||||||
14. DTX |
|||||||||
15. DPX |
Таблица 1.5 Процесс сжатия (изменяемые параметры)
Номер в таб.1.4 |
Параметр (обозначение, размерность) |
Номер в файле данных (таб.1.1) |
Пределы изменения |
|
1 |
Частота вращения коленчатого вала NN, об/мин |
54 |
1500-2000 |
|
2 |
Характеристика кривошипно-шатунного механизма LAM |
5 |
0,2-0,4 |
|
3 |
Диаметр цилиндра D, м |
4 |
0,12-0,20 |
|
4 |
Ход поршня S, м |
3 |
0,12-0,20 |
|
5 |
Степень сжатия EPS |
12 |
12-20 |
|
6 |
Температура стенки цилиндра TST, К |
47 |
420-600 |
|
7 |
Запаздывание закрытия впускного клапана N2, град |
41 |
0-30 |
|
8 |
Угол опережения впрыскивания топлива ALVP, град. |
63 |
0-32 |
|
9 |
Давление наддува РК, МПа |
30 |
0,14-0,3 |
|
10 |
КПД компрессора наддувочного воздуха ЕТАК |
27 |
0,6-0,9 |
|
11 |
Показатель адиабаты сжатия воздуха в компрессоре KV |
16 |
1,4-1,8 |
|
12 |
Давление окружающей среды Р0, МПа |
29 |
0,08-0,12 |
|
13 |
Температура окружающей среды Т0, К |
45 |
260-300 |
|
14 |
Снижение температуры в холодильнике наддувочного воздуха DTX, °С |
51 |
10-40 |
|
15 |
Потери давления в холодильнике наддувочного воздуха DPX, МПа |
37 |
0,01-0,04 |
Таблица 1.6 Процесс горения топлива (варианты заданий)
Изменяемые параметры |
Номер варианта по показателю процесса |
||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
||
Текущее давление Р, МПа |
Текущая температура Т, К |
Продолжительность горения FZ, град. |
Максимальное давление РМ, МПа |
Максимальная температура ТМ, К |
Средняя скорость нарастания давления VDPS, МПа/град |
Работа расширения ARAS, МДж |
Показатель тепловыделения X |
Скорость сгоранияDX |
Показатель динамичности IVI |
||
1. DKS |
|||||||||||
2. LSR |
|||||||||||
3. IOB |
|||||||||||
4. IPR |
|||||||||||
5. EPS |
|||||||||||
6. IKS |
|||||||||||
7. TPOV |
|||||||||||
8. TTS |
|||||||||||
9. TT0 |
|||||||||||
10. ALVP |
|||||||||||
11. NN |
|||||||||||
12. PLTP |
Таблица 1.7 Процесс сжатия (изменяемые параметры)
Номер в таб. 1.6 |
Параметр (обозначение, размерность) |
Номер в файле данных (таб.1.1) |
Пределы изменения |
|
1 |
Диаметр камеры сгорания DKS, м |
8 |
0,05-0,1 |
|
2 |
Среднее расстояние от сопел распылителя до стенки камеры сгорания LSR, м |
9 |
0,03-0,09 |
|
3 |
Относительное количество топлива, поданного в объем камеры сгорания IOB |
10 |
0,2-0,8 |
|
4 |
Относительное количество топливо, поданного в пристеночную зону камеры сгорания IPR |
11 |
0,2-0,8 |
|
5 |
Степень сжатия EPS, |
12 |
12-20 |
|
6 |
Вихревое отношение камеры сгорания IKS |
15 |
0,4-3,0 |
|
7 |
Температура поверхности камеры сгорания TPOV, К |
48 |
400-700 |
|
8 |
Температура разгонки топлива TTS, К |
49 |
400-600 |
|
9 |
Начальная температура топлива TT0, К |
50 |
280-340 |
|
10 |
Угол опережения впрыскивания топлива ALVP, град. |
63 |
0-32 |
|
11 |
Частота вращения коленчатого вала NN, об/мин |
54 |
1500-2000 |
|
12 |
Плотность топлива PLTP, кг/дм3 |
21 |
0,75-0,9 |
Таблица 1.8 Процесс выпуска (варианты заданий)
Изменяемые параметры |
Номер варианта по показателю процесса |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
||
Текущее давление Р, МПа |
Текущая температура Т, К |
Давление перед турбиной РТ, МПа |
Коэффициент остаточных газов GAM |
Коэффициент теплоотдачи ALQ, МДж/м2ч |
Отведенное тепло DQ, МДж |
Работа выпуска AVX, МДж |
Температура остаточных газов TR, К |
||
1. DVX |
|||||||||
2. FT |
|||||||||
3. ETAK |
|||||||||
4. ETAT |
|||||||||
5. MUT |
|||||||||
6. PV |
|||||||||
7. N3 |
|||||||||
8. N4 |
|||||||||
9. D |
|||||||||
10. S |
|||||||||
11. NN |
|||||||||
12. TST |
|||||||||
13. LAM |
|||||||||
14. IP |
|||||||||
15. EPS |
Таблица 1.9 Процесс выпуска (изменяемые параметры)
Номер в таб. 1.8 |
Параметр (обозначение, размерность) |
Номер в файле данных (таб.1.1) |
Пределы изменения |
|
1 |
Диаметр выпускного клапана DVX, м |
6 |
0,5-0,08 |
|
2 |
Площадь проходного сечения входного клапана турбины FT, м2 |
17 |
0,002-0,004 |
|
3 |
КПД компрессора наддувочного воздуха ЕТАК |
27 |
0,6-0,9 |
|
4 |
КПД турбины ETAT |
26 |
0,6-0,9 |
|
5 |
Коэффициент расхода канала турбины MUТ |
28 |
0,6-0,8 |
|
6 |
Показатель адиабаты сжатия воздуха в компрессоре KV |
16 |
1,4-1,8 |
|
7 |
Давление окружающей среды Р0, МПа |
29 |
0,08-0,12 |
|
8 |
Температура окружающей среды Т0, К |
45 |
260-300 |
|
9 |
Диаметр цилиндра D, м |
4 |
0,12-0,20 |
|
10 |
Ход поршня S, м |
3 |
0,12-0,20 |
|
11 |
Частота вращения коленчатого вала NN, об/мин |
54 |
1500-2000 |
|
12 |
Температура стенки цилиндра TST, К |
47 |
420-600 |
|
13 |
Характеристика кривошипно-шатунного механизма LAM |
5 |
0,2-0,4 |
|
14 |
Передаточное отношение механизма привода клапана IP |
13 |
1,0-1,6 |
|
15 |
Степень сжатия EPS |
12 |
12-20 |
Таблица 1.10 Рабочий цикл (варианты заданий)
Изменяемые параметры |
Номер варианта по показателю процесса |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
Эффективная мощность NE, кВт |
Средний эффективный расход топлива GE, г/КВтч |
Среднее эффективное давление РЕ, МПа |
Индикаторный КПД |
Индикаторный крутящий момент MI, Нм |
Коэффициент наполнения ETAV |
Максимальное давление РМ, МПа |
Максимальная температура ТМ, К |
Средняя скорость нарастания давления VDPS, МПа/град. |
||
1. D |
||||||||||
2. S |
||||||||||
3. EPS |
||||||||||
4. NN |
||||||||||
5. ALVP |
||||||||||
6. PK |
||||||||||
7. DKS |
||||||||||
8. IKS |
||||||||||
9. DVP |
||||||||||
10. DVX |
||||||||||
11. TST |
||||||||||
12. N3 |
||||||||||
13. LAM |
Таблица 1.11 Рабочий цикл (изменяемые параметры)
Номер в табл. 1.10 |
Параметр (обозначение, размерность) |
Номер в файле данных (таб.1.1) |
Пределы изменения |
|
1 |
Диаметр цилиндра D, м |
4 |
0,12-0,20 |
|
2 |
Ход поршня S, м |
3 |
0,12-0,20 |
|
3 |
Степень сжатия EPS |
12 |
12-20 |
|
4 |
Частота вращения коленчатого вала NN, мин-1 |
54 |
1500-2000 |
|
5 |
Угол опережения впрыскивания топлива ALVP, град. |
63 |
0-30 |
|
6 |
Давление наддува РК, МПа |
30 |
0,14-0,3 |
|
7 |
Диметр камеры сгорания DKS, м |
... |
Подобные документы
Тепловой расчет ДВС автомобиля КамАЗ-740, анализ основных параметров. Определение индикаторных показателей рабочего цикла; расчет процесса впуска, сжатия, сгорания, расширения. Оценка влияния продолжительности сгорания на эффективность рабочего цикла.
курсовая работа [799,1 K], добавлен 20.05.2011Техническая характеристика двигателя внутреннего сгорания. Тепловой расчет рабочего цикла и свойства рабочего тела. Процессы выпуска, сжатия, сгорания, расширения и проверка точности выбора температуры остаточных газов, построение индикаторной диаграммы.
курсовая работа [874,5 K], добавлен 09.09.2011Тепловой расчет двигателя внутреннего сгорания, параметры окружающей среды и остаточных газов. Описание процессов впуска, сжатия, сгорания, расширения и выпуска. Индикаторные параметры рабочего цикла. Характеристика эффективных показателей двигателя.
курсовая работа [786,4 K], добавлен 22.03.2013Общие сведения об автомобиле ЯМЗ-236. Тепловой расчет и внешняя скоростная характеристика двигателя. Сущность процессов впуска, сжатия, сгорания, расширения и выпуска. Индикаторные параметры рабочего цикла двигателя. Конструкторский расчет его деталей.
курсовая работа [539,1 K], добавлен 07.12.2011Выбор расчетных режимов автомобильного двигателя. Топливо. Параметры рабочего тела, окружающей среды и остаточные газы. Процесс пуска, сжатия, сгорания, расширения, выпуска. Индикаторные параметры рабочего цикла. Эффективность параметров двигателя.
курсовая работа [131,1 K], добавлен 05.11.2008Краткая характеристика прототипа. Обоснование и выбор параметров рабочего цикла двигателя внутреннего сгорания. Степень сжатия, потери давления между нагнетателями и цилиндром. Показатель политропы расширения. Построение расчётной индикаторной диаграммы.
курсовая работа [83,0 K], добавлен 27.02.2013Частота вращения коленчатого вала. Выбор топлива. Средний элементарный состав бензинового топлива. Процессы впуска, сжатия, сгорания, расширения и выпуска. Индикаторные и эффективные параметры рабочего цикла. Основные параметры цилиндра и двигателя.
курсовая работа [905,1 K], добавлен 28.01.2015Тепловой расчет рабочего цикла. Процессы впуска, сжатия, сгорания и расширения. Эффективный расход топлива. Составление теплового баланса двигателя. Построение индикаторной диаграммы. Анализ внешней скоростной характеристики. Расчёт системы охлаждения.
курсовая работа [178,6 K], добавлен 19.11.2014Тепловой расчет двигателя внутреннего сгорания. Параметры рабочего тела и остаточных газов. Процессы впуска, сжатия, сгорания, расширения и выпуска. Внешние скоростные характеристики, построение индикаторной диаграммы. Расчет поршневой и шатунной группы.
курсовая работа [4,2 M], добавлен 17.07.2013Анализ действительных коэффициентов молекулярного изменения рабочей смеси с учетом наличия в цилиндре остаточных газов. Расчет объема камеры сгорания, процесса наполнения, расширения, параметров сжатия рабочего тела, построение индикаторной диаграммы.
контрольная работа [94,7 K], добавлен 07.02.2012Выбор главных двигателей и параметров, определение суммарной мощности. Теплота сгорания топлива. Процесс наполнения, сжатия, сгорания, расширения и выпуска. Динамический расчёт двигателя, коленчатого вала и шатунной шейки. Расчет системы охлаждения.
курсовая работа [609,3 K], добавлен 18.06.2014Методик и основные этапы проведения теплового расчета: процесс наполнения, сжатия, сгорания, расширения, основные показатели цикла. Динамический расчет. Определение параметров коленчатого вала. Конструктивные расчеты двигателя и поршня, бобышек.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 18.07.2011Расчет параметров процессов впуска, сжатия, сгорания и расширения. Индикаторные показатели двигателя. Механические потери в двигателе. Сила давления газов. Определение набегающих моментов на коренные и шатунные шейки. Анализ уравновешенности двигателя.
курсовая работа [792,8 K], добавлен 02.07.2014Выбор параметров к тепловому расчету, расчет процессов наполнения, сжатия, сгорания и расширения. Индикаторные и эффективные показатели работы двигателя, приведение масс кривошипно-шатунного механизма, силы инерции. Расчет деталей двигателя на прочность.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 09.04.2010Обоснование основных размеров D и S и числа цилиндров и дизеля. Расчет процесса наполнения, сгорания, сжатия и расширения. Расчет систем наддува и процесса газообмена. Индикаторные и эффективные показатели дизеля. Выбор числа и типа турбокомпрессора.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 25.03.2011Параметры окружающей среды и остаточные газы. Процессы впуска, сжатия, сгорания и расширения четырехтактного шестицилиндрового двигателя ЯМЗ-236. Параметры рабочего тела. Построение индикаторной диаграммы. Температура подогрева свежего заряда.
курсовая работа [347,5 K], добавлен 25.03.2013Определение режимов для проведения теплового расчета двигателя. Выявление параметров рабочего тела, необходимого количества горючей смеси. Рассмотрение процессов: пуска, сжатия, сгорания, расширения и выпуска. Выполненно построение индикаторных диаграмм.
курсовая работа [85,8 K], добавлен 03.11.2008Тепловой расчет двигателя внутреннего сгорания. Расчет рабочего цикла двигателя, определение индикаторных и эффективных показателей рабочего цикла. Параметры цилиндра и тепловой баланс двигателя. Расчет и построение внешней скоростной характеристики.
курсовая работа [220,0 K], добавлен 10.04.2012Описание конструктивных особенностей двигателя. Расчет рабочего цикла и процесса газообмена дизеля. Определение наиболее нагруженного колена вала двигателя 6S60MC, определение запаса прочности. Расчет и построение динамических диаграмм судового дизеля.
учебное пособие [13,6 M], добавлен 03.10.2013Произведение теплового расчета топлива, параметров рабочего тела, окружающей среды, остаточных газов, процессов впуска, сжатия, сгорания, расширения, эффективных показателей цилиндра. Построение внешней скоростной характеристики бензинового двигателя.
дипломная работа [532,0 K], добавлен 18.04.2010