Расчет автомобильного двигателя (ЗИЛ-130 V8)

 

 б) остаточных газов 

   -   Определяется  методом экстраполяции

При n = 1000 об/мин

 

При n = 1280 об/мин

 

При n = 1920 об/мин

 

При n = 2560 об/мин

 

При n=3200 об/мин

 

При n=3520 об/мин

 

 

в) рабочей смеси

                                                   (1.25)

 

При n = 1000 об/мин

 

При n = 1280 об/мин

 

При n = 1920 об/мин

 

При n = 2560  об/мин

 

При n=3200 об/мин

 

При n=3520 об/мин

 

 

       1.4 Процесс сгорания.

       Коэффициент молекулярного изменения горючей и рабочей смеси .                                                                          (1.26)

 

При n = 1000 об/мин

 

 

 

При n = 1280 об/мин

 

 

 

 

При n = 1920 об/мин

 

 

 

 

При n = 2560 об/мин

 

 

 

 

При n=3200 об/мин

 

 

 

 

При n=3520 об/мин

 

 

 

 

       Количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания топлива:

                                                                          (1.27)

           

При n = 1000 об/мин

 

При n = 1280 об/мин

 

При n = 1920 об/мин

 

При n = 2560 об/мин

 

При n=3200 об/мин

 

При n=3520 об/мин

 

 

Теплота сгорания рабочей смеси:

 

                           (1.28)

 

       При n = 1000 об/мин

 

 

 

При n = 1280 об/мин

 

При n = 1920 об/мин

 

При n = 2560 об/мин

 

При n=3200 об/мин

 

При n=3520 об/мин

 

 

Средняя мольная  теплоемкость продуктов сгорания:

 

                                                                                                                           (1.29)

При n = 1000 об/мин

 

При n = 1280, 1920, 2560, 3200 об/мин

 

При n=3520 об/мин

 

 

Величина  коэффициента использования теплоты  ξ_z зависит от совершенства организации процессов смесеобразования и сгорания топлива.

 

n	1000	1280	1920	2560	3200	3520	об/мин
ξz	0,84	0,85	0,89	0,92	0,93	0,94

 

Температура в конце видимого процесса сгорания

 

                                         _(1.30)

 

При n = 1000 об/мин

 

 

или

 

 

 

 

 

n	1000	2400	1920	2560	3200	3520	об/мин
tz	2227	2428	2501	2572	2612	2644	C0
Tz	2500	2701	2774	2845	2885	2916	K

 

Максимальное  давление сгорания теоретическое

                                              (1.31)

 

При n = 1000 об/мин

 

При n = 1280 об/мин

 

При n = 1920 об/мин

 

При n = 2560 об/мин

 

При n=3200 об/мин

 

При n=3520 об/мин

 

 

     Максимальное давление сгорания  действительное:

                                         (1.32)

 

n	1000	1280	1920	2560	3200	3520	об/мин
pzД	5,9	6,2	6,3	6,0	5,6	5,4	МПа

 

       Степень повышения давления:

                                           (1.33)

 

n	1000	1280	1920	2560	3200	3520	об/мин
λ	3,7	3,9	4,1	4,1	4,1	4,1

 

1.5 Процессы расширения и выпуска.

Средний показатель адиабаты расширения k₂ определяется по номограмме при ε = 8,1 для соответствующих значений α и Т_z, а средний показатель политропы расширения п₂ оценивается по величине среднего показателя адиабаты:

 

п =	1000	1280	1920	2560	3200	3520	об/мин
	0,86	0,96	0,96	0,96	0,96	0,98
	2500	2701	2774	2845	2885	2916	K
k2 =	1,254	1,2531	1,2523	1,2512	1,251	1,2505
п2 =	1,251	1,253	1,252	1,251	1,25	1,25

 

      Давление и температура в конце процесса расширения:

                                              (1.34)

 

                                            (1.35)

 

п =	1000	1280	1920	2560	3200	3520	об/мин
	0,5	0,53	0,54	0,51	0,49	0,47	МПа
	1479	1591	1637	1683	1710	1728	K

 

      Проверка ранее принятой температуры остаточных газов:

                                            (1.36)

При n = 1000 об/мин

;     

 

 

При n = 1280 об/мин

;     

 

При n = 1920 об/мин

;     

 

При n = 2560 об/мин

;     

 

При n=3200 об/мин

;     

 

При n=3520 об/мин

;     

 

где ∆ - погрешность  расчета. На всех скоростных режимах  температура остаточных газов принята  в начале расчета достаточно удачно, так как ошибка не превышает 6  .

1.6 Индикаторные параметры рабочего цикла.

Теоретическое среднее индикаторное давление:

 

                  (1.37)

 

При n = 1000 об/мин

 

 

п =	1000	1280	1920	2560	3200	3520	об/мин
	1,2051	1,2808	1,3239	1,2588	1,1866	1,1421	МПа

 

Среднее индикаторное давление:

                                                                                                         (1.38)

 

n	1000	1280	1920	2560	3200	3520	об/мин
	1,1569	1,2296	1,2708	1,2085	1,1392	1,0964	МПа

 

где коэффициент  полноты диаграммы принят

 

Индикаторный  КПД и индикаторный удельный расход топлива:

 

                                  (1.39)

                                       (1.40)

 

При n = 1000 об/мин

 

 

 

 

При n = 1280 об/мин

 

 

 

 

При n = 1920 об/мин

 

 

 

 

При n = 2560 об/мин

 

 

 

 

При n=3200 об/мин

 

 

 

 

При n=3520 об/мин

 

 

 

 

1.7 Эффективные показатели двигателя.

 

Среднее давление механических потерь для карбюраторного двигателя с числом цилиндров  до восьми и отношением :

 

                                                                    (1.41)

 

Предварительно  приняв ход поршня S равным 95 мм, получим , тогда , а на различных скоростных режимах

n	1000	1280	1920	2560	3200	3520	об/мин
Vп.ср.	3,17	4,05	6,08	8,11	10,13	11,15	м/с
	0,069783	0,079803	0,102704	0,125605	0,148507	0,159957	МПа

Среднее эффективное  давление и механический КПД:

 

                                                (1.42)

                                                  (1.43)

 

п	1000	1280	1920	2560	3200	3520	об/мин
	1,1569	1,2296	1,2708	1,2085	1,1392	1,0964	МПа
	1,087117	1,149797	1,168096	1,082895	0,990693	0,936443	МПа
	0,939681	0,935099	0,919182	0,896065	0,86964	0,854107

 

Эффективный КПД и эффективный удельный расход топлива:

 

                                                 (1.44)

                                          (1.45)

 

п	1000	1920	1920	2560	3200	3520	об/мин
	0,32	0,34	0,37	0,33	0,38	0,39
	0,3007	0,3179	0,3401	0,2957	0,3305	0,3331
	273	258	241	277	248	246	г/(кВтч)

 

Основные  параметры цилиндра и двигателя. Литраж двигателя:

 

                                       (1.46)

 

 

Рабочий объем  одного цилиндра:

 

                                                                                                              (1.47)

 

 

Диаметр цилиндра. Так как ход поршня предварительно был принят S = 78 мм, то:

                                     (1.48)

 

 

Окончательно  принимается D = 80 мм  и S = 95 мм.

Основные  параметры и показатели двигателя  определяются по окончательно принятым значениям D и S:

 

                             (1.49)

 

                                 (1.50)

 

                                    (1.51)

                                                (1.52)

                                        (1.53)

 

п	1000	1280	1920	2560	3200	3520	об/мин
	1,0871	1,1498	1,1681	1,083	0,9907	0,9364	МПа
	34,6	46,9	71,4	88,2	100,9	104,9	кВт
	330,6	349,7	355,3	329,4	301,3	284,8
	9,4	12,1	17,2	24,5	25	25,8	кг/ч