Тепловой и динамический расчет двигателей внутреннего сгорания (стр. 2 из 6)
Действительный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси характеризует изменение объема газов при сгорании и равен:
Давление в конце сгорания определяется по формуле:
где
– степень повышения давления.Температура в конце сгорания определяется из уравнения сгорания:
(1.4.1.)где:
– коэффициент использования тепла. Принимаем 
; 
– низшая теплотворная топлива. Из [1] (приложение 3) принимаем 
.Средняя молекулярная теплоемкость для свежего заряда:
Средняя молекулярная теплоемкость для продуктов сгорания:
Подставляем все известные данные в (1.4.1.) и приводим его к квадратному уравнению:
Из этого уравнения определяем значение температуры
: 
1.5. Процесс расширения
Значения давления
и температуры 
газов в конце процесса расширения рассчитывают по уравнениям политропического процесса: 
где
– степень последующего расширения: 
где
– степень предварительного расширения: 
Для проверки теплового расчета и правильности выбора параметров процесса выпуска используем формулу проф. Е.К. Мазинга:
Принятое в начале расчета значение
.Отклонение – меньше одного процента.
1.6. Определение среднего индикаторного давления
Теоретическое среднее индикаторное давление можно определить по построенной индикаторной диаграмме:
где
– площадь индикаторной диаграммы (a, c, z, z', b, a), мм2; 
– масштаб индикаторной диаграммы по оси давлений (1 мм = 
Мпа); 
– длина индикаторной диаграммы, мм.Величина среднего теоретического индикаторного давления подсчитывается аналитическим путем на основании формулы:
Точность построения индикаторной диаграммы оценивается коэффициентом погрешности:
Коэффициент
не должен превышать 3…4%. 
Действительное среднее индикаторное давление определяется по формуле:
где
– коэффициент полноты индикаторной диаграммы. Принимаем 
. 
– потери индикаторного давления на выполнение вспомогательных ходов. 
1.7. Определение основных размеров двигателя и показателей его топливной экономичности
Определим среднее давление механических потерь в двигателе:
где
– скорость поршня при номинальной мощности.Среднее эффективное давление:
Механический КПД двигателя:
Исходя из заданной величины эффективной мощности
, номинальной частоты вращения 
, числа цилиндров 
, тактности 
и среднего эффективного давления 
, определяется рабочий объем цилиндра двигателя по формуле: 
С другой стороны, рабочий объем цилиндра равен:
где
– диаметр цилиндра, дм; 
– ход поршня, дм.Диаметр цилиндра определяется из выражения:
где
– отношение хода поршня к диаметру цилиндра. Принимаем 
. 
Ход поршня:
По найденным значениям
и определяем основные параметры и показатели двигателя:- рабочий объем цилиндра:
- эффективная мощность:
- эффективный крутящий момент:
- средняя скорость поршня:
Оценка работы двигателя, с точки зрения использования рабочего объема, а также тепловой и динамической напряженности, производится по удельной литровой и поршневой мощностям:
В качестве измерителей топливной экономичности двигателя при работе его на номинальной мощности принимаются эффективный удельный расход топлива:
где
– эффективный КПД двигателя.Часовой расход топлива:
Индикаторный КПД двигателя вычисляется по выражению:
