Тепловой расчет и тепловой баланс двигателя

Параметры окружающей среды и остаточные газы

Давление и температура окружающей среды при работе двигателя:

атмосферные условия ро = 0,1013 МПа, То = 293 К;

Температуру остаточных газов принимаем по рекомендациям [1]: Тг = 840,04 К.

Давление остаточных газов:

рг = ро(1,035+Ap10-8n2) = 0,1013×(1,035+0,34×10-8×4200) = 0,1064 МПа,

где Ap = ( ргN-1,035po) ×108/( ponN2) = (0,1063-1,035×0,1013) ×108/(0,1013×4200) = 0,34; ргN – давление остаточных газов, МПа; nN – частота вращения коленчатого вала на номинальном режиме, мин-1.

Таблица 5.3

Рис. 5.2. Давление остаточных газов.

Процесс впуска

Рассчитываемый двигатель не имеет специального устройства для подогрева свежего заряда, однако естественный подогрев заряда в дизеле без наддува может достигать 20°С, принимаем DТ = 15°C. Тогда:

плотность заряда на впуске

rк = ро×106/(RвТо) = 0,1013×106/(287,3×293) = 1,2037 кг/м3,

где Rв = 287,3 Дж/кг×град – удельная газовая постоянная для воздуха.

Потери давления на впуске b2 + xвп = 2,3 и wвп = 80 м/с приняты в соответствии со скоростным режимом двигателя и с учетом небольших гидравлических сопротивлений во впускной системе дизеля [1].

Тогда

Dра = (b2 + xвп) w2вп rо×10-6/2.

Отсюда получим:

Dра = 2,3×802×1,2037·10-6/2 = 0,008868 МПа;

Давление в конце впуска:

ра = ро – Dра = 0,1013 – 0,008868 = 0,09246 МПа