1.13.Тепловой баланс двигателя.
Тепловой баланс в общем виде:
Q0=Qе+Qг+Qв +Qост.=HиGт/3,6, (1/стр.140)
где Q0– общее количество теплоты, введенной в двигатель с топливом:
Q0=42440 · 19,8/3,6=233420 Дж/с.
Теплота, эквивалентная эффективной работе за 1 сек:
Qе=1000Ne=1000 ·82=82000 Дж/с. (1/стр.140)
Теплота, потерянная с отработавшими газами:
Qr=(Gт/3,6){М2[(mcp″)t0tг]tг-М1[(mcp″)t0tk]tк}, (1/стр.141)
(mcp″)t0tг=(mcv″)t0tr+8.315=23.425+8.315=31.740 кДж/(кмоль град).
где (mcv″)t0tr– теплоемкость отработавших газов (определяется методом интерполяции по табл.3.9 (1/стр.59)): при α=1,6 иtr=508,4 будет (mcv″)t0tr=23,425
(mcp″)t0tk=(mcv″)t0tк+8,315=20,825+8,315=29,144 кДж/(кмоль град).
(mcv″)t0tк=20,825 при α=1,6 иtk=880С
Qr=(19,8/3,6)(0,8315·31,74·508,4-0,8·29,144·88)=62512,2 кДж/(кмоль град).
Теплота, передаваемая охлаждающей среде:
QB=ciD1+2mnm(1/α)
QB=0,53·4·10,451+2·0,69·25000,69·(1/1,6)=78035,3Дж/с,
где с=0,45-0,53 – коэффициент пропорциональности для четырехтактных двигателей. В расчетах принятос=0,5;i=4 – число цилиндров;D– диаметр цилиндра, см;m=0,6–0,7 – показатель степени для четырехтактных двигателей,n-частота вращения коленчатого вала двигателя,мин-1.
Неучтенные потери тепла:
Qост = Q0 –(Qе+Qг+Qв)=
=233420-(82000+62512,2+78035,3)=10872,5 Дж/с. (1/стр.141)
Составляющие теплового баланса:
|
Составляющие теплового баланса |
Q,Дж/с |
q, % |
|
Теплота, эквивалентная эффективной работе |
82000 |
35,1 |
|
Теплота, передаваемая охлаждающей среде |
62512,2 |
26,8 |
|
Теплота, унесенная с отработавшими газами |
78035,3 |
33,4 |
|
Неучтенные потери теплоты |
10872,5 |
4,7 |
|
Общее количество теплоты, введенной в двигатель с топливом |
233420 |
100 |
1.14.Таблица сравнения показателей проектируемого двигателя с показателями заданного прототипа
|
Параметры
|
|
|
|
|
|
|
ε |
S/D, мм |
|
Прототип |
2400 |
110 |
4,75 |
16,2 |
77,00 |
306,5 |
15,1
|
1,14 |
|
Расчетный ДВС |
2500 |
104,5 |
4,09 |
20,05 |
82,00 |
313,4 |
15,6 |
1,14 |
,
,
,
Вывод:В спроектированном двигателе из-за повышения степени сжатия с 15,1 до 15,6 и использовании турбонаддува удалось увеличить литровую мощность на 26,5%, увеличился максимальный крутящий момент на 2,2%, а также увеличилась мощность двигателя на 6,5%.
Список литературы.
1. А.И.Колчин, В.П.Демидов “Расчет автомобильных и тракторных двигателей”.
2. В.М.Архангельский и др. “Автомобильные двигатели”.