=

    =82,13  мм.

    Эффективный к.п.д.

    

    =0,3379.

    Удельный  эффективный расход топлива

    

=

    =0,2423  кг/(кВт*ч).

    Литровая  мощность

    

=

    =35,02  кВт/л.

    Часовой расход топлива

    

=

    =17,45  кг/ч. 

    ТЕПЛОВОЙ  РАСЧЕТ

    ЧЕТЫРЁХТАКТНОГО ДВС

 
    Исходные  данные

 
 
 

    Расчёт. 

    Стехиометрическое количество воздуха, теоретически необходимое  для полного сгорания 1 кг топлива  и состава С+Н+О (воздух принимают как 0,21 объёмных частей кислорода и 0,79 объёмных частей азота)

    

=

    =0,5119  кмоль. 

    Количество  свежей смеси на 1 кг топлива для  двигателей с внешним смесеобразованием

    

=

    =0,4694  кмоль. 

    Неполное  сгорание при a<1

    Принимают, что продукты неполного сгорания состоят из углекислого газа СО₂, окиси углерода СО, водяного пара Н₂О, водорода Н₂ и азота N₂

    

=

    =0,0148;

    

=

    =0,0564;

    

=

    =0,0067;

    

=

    =0,0658;

    

=

    =0,3640.

    где К – коэффициент зависящий от Н/С водорода и углерода, содержащихся в топливе. Для бензинов при Н/С=0,17¸0,19

    K=0,4490.

    Общее количество продуктов сгорания

    

=

    =0,5077. 

    Коэффициент молекулярного изменения свежей смеси

    

=

    =1,0816.

Давление  в начале сжатия

    

=

    =0,086 МПа. 
 
 

    Коэффициент наполнения

    

    =0,8096 ,

    где - коэффициент, учитывающий неодинаковость теплоёмкостей смеси и остаточных газов и равный

    =1,064 .

    Коэффициент  остаточных газов

    

=

    =0,0430 .

    Температура рабочей смеси в начале сжатия

    

=

    =348,8 К.

    Действительный  коэффициент молекулярного изменения

    

=

    =1,078 .

    Давление  в конце сжатия

    

=

    =2,077  МПа,

    n1=1,365.

    Показатель  политропы сжатия и расширения находится из трансцендентного уравнения

    

,

    где ,

    для процесса сжатия i=1, к=c, n=a, m=e, ;

    при адиабатном сжатии , следовательно

    для процесса расширения i=2, к=b, n=z, m=e, ;

    R_m=8,1343 кДж/(кмоль*К)– универсальная газовая постоянная. 

    Температура в конце сжатия

    

=

    =817,0  К.

    Теплота сгорания продуктов неполного сгорания при a<1

    

=

    =5797,2  кДж/кг.

    Коэффициент выделения теплоты при сгорании, если a<1

    

=

    =0,8681. 

    Уравнение сгорания для бензиновых двигателей:

    

,

    где – коэффициент использования теплоты при сгорании,; u_{с с.з} – молярная внутренняя энергия свежей смеси в конце процесса сжатия (свежего заряда), u_{с п.с} – молярная внутренняя энергия продуктов сгорания.

    Степень повышения давления

    

= 

    Молярная  внутренняя энергия свежего заряда при температуре t_c, (температура в уравнение молярной внутренней энергии подставляется в °С)

    

=

    =11923  кДж/кмоль,

    где С_{v c.з} – молярная теплоёмкость свежего заряда (воздуха) при температуре t_c, 

    Молярная  внутренняя энергия продуктов сгорания при температуре при температуре  t_c

    

=

    =13078  кДж/кмоль,

    где r_{к п.с} – объёмная доля компонента продуктов сгорания, С_{v п.с} – молярная теплоёмкость компонента продуктов сгорания при температуре t_с.  

    Молярная  внутренняя энергия продуктов сгорания при температуре при температуре  t_z

    

=

    =76168  кДж/кмоль,

    где С_{v п.с} – молярная теплоёмкость компонента продуктов сгорания при температуре t_z. 

    Объёмная  доля компонента продуктов сгорания

    

,

    где М_к – количество компонента продуктов сгорания, кмоль; например, . 

    Решая уравнение сгорания, определяем температуру  Т_z.

    Tz=2827,1 K.

    Теоретическое давление в цилиндре в конце сгорания

    

=

    =7,750 МПа.

    Действительное  давление в цилиндре в конце сгорания

    

,

    =6,975 МПа.

Давление  конца расширения

    

=

    =0,348  МПа,

    n2=1,330 .

    n₂ – показатель политропы расширения.

    Температура конца расширения

    

=

    =1309,2  K. 

    Среднее индикаторное давление

    

=

    =0,955  МПа. 
 
 

    Индикаторный  к.п.д.

    

=

    =0,2997.

    Удельный  индикаторный расход топлива

    

=

    =0,2733  кг/(кВт*ч).

    Механический к.п.д. для предварительного расчета (определения S и D) принимаем .

    Рабочий объём одного цилиндра

    

=

    =475,40  cм3.

    Диаметр цилиндра

    

=

    =86,97  мм.

    Ход поршня

    

=

    =80,02  мм.

    Эффективный к.п.д.

    

    =0,2547.

    Удельный  эффективный расход топлива

    

=

    =0,3215  кг/(кВт*ч).

    Литровая  мощность

    

=

    =37,86  кВт/л.

    Часовой расход топлива

    

=

    =23,15  кг/ч. 

    ТЕПЛОВОЙ  РАСЧЕТ

    ЧЕТЫРЁХТАКТНОГО ДВС

 
    Исходные  данные