Тепловой расчет двигателя с наддувом

Дизель шестицилиндровый (i=6), с неразделенными камерами сгорания, объёмным смесеобразованием, частотой вращения коленчатого вала при максимальной мощности n=750 об/мин и степенью сжатия e=12. Расчёт выполнен для дизеля с турбонаддувом P=0,15 МПа (центробежный компрессор с охлаждаемым корпусом и лопаточным диффузором и радиальная турбина с постоянным давлением перед турбиной).

Топливо. В соответствии с ГОСТ 10585-75 для рассчитываемого двигателя принимаем мазут Ф-12.

Средний элементарный состав топлива С=0,87; Н=0,121; S=0,003; О=0,006; [14].

Низшая теплота сгорания мазута, :

Ни=33,91С+125,6Н-10,89(О-S)-2,51(9Н+W) (2.33)

Ни=33,91×0,87+125,6×0,121-10,89(0,006-0,003)-2,51×9×0,121=41,93=41930

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания одного килограмма топлива:

L0= (2.34)

L0

l0= (2.35)

l0

Коэффициент избытка воздуха. Уменьшение коэффициента избытка воздуха a до возможных пределов уменьшает размеры цилиндра и, следовательно, повышает литровую мощность дизеля, но одновременно с этим значительно возрастает теплонапряжённость двигателя, особенно деталей поршневой группы, увеличивается дымность выпускных газов.

Принимаем a=1,9 [14].

Количество свежего заряда, при a=1,9:

Количество отдельных компонентов продуктов сгорания:

==;

М

SO

==;

М

==. При

a

=1,9

=0,208×(a-1)×Lo=0,208×(1,9-1)×0,495=0,092

=0,792×a×Lо=0,792×1,9×0,495=0,744

Общее количество продуктов сгорания:

М2=+ МSO+ М ++ (2.35)

М2 = 0,0725+0,00009+0,0605+0,092+0,744=0,969

Параметры окружающей среды и остаточные газы

Атмосферные условия pо=0,1МПа; То=293 К; [14].

Давление окружающей среды для дизеля с наддувом pк=0,15 МПа.

Температура, К:

, (2.36)

где nk=1,65-показатель политропы сжатия,

.

Температура и давление остаточных газов Тr=800K; pr=0,142 МПа; [14].

Процесс впуска

Температура подогрева свежего заряда. При наддуве за счет уменьшения температурного перепада между деталями двигателя и температурой наддувочного воздуха величина подогрева сокращается. Принимаем DТ=10 оС.