Тепловой расчет двигателя с наддувом

Силы давления газов, действующих на площадь поршня, для упрощения динамического расчёта заменяют одной силой, направленной по оси цилиндра и приложенной к оси поршневого пальца. Её определяют для каждого момента времени (угла j) по действительной индикаторной диаграмме, снятой с двигателя, или по индикаторной диаграмме построенной на основании теплового расчёта.

Удельная сила давления газов на поршень

Удельная сила инерции возвратно поступательно движущихся частей КШМ

Суммарная удельная сила давления газов

Рисунок 12. Индикаторные диаграммы, построенные на основании теплового расчёта.

Перестроение индикаторной диаграммы в развёрнутую по углу поворота коленчатого вала осуществляют по методу профессора Брикса. Для этого под индикаторной диаграммой строят вспомогательную полуокружность радиусом:

Далее от центра полуокружности (точки 0) в сторону н. м. т. откладывают поправку Брикса, равную . Полуокружность делят лучами из центра 0 на несколько частей, а из центра Брикса (точки 0’) проводят линии, параллельные этим лучам. Точки, полученные на полуокружности, соответствуют определённым углам j. Из этих точек проводят вертикальные линии до пересечения с линиями индикаторной диаграммы и полученные величины откладывают на вертикали соответствующих углов j.

Рисунок 13. Развертка индикаторной диаграммы

Мазут получают при разгонке сырой нефти в одноступенчатых или двухступенчатых установках. При этом сырая нефть предварительно проходит установки обессоливания, затем в неё добавляют щёлочь (процесс защелачивания) для нейтрализации нафтеновых кислот, после этого нефть поступает в трубчатые печи, где происходит нагрев её до температуры 320, из трубчатых печей пары поступают в ректификационные колонны, в которых происходит разделение отгоняемых паров на фракции по температуре кипения [13].

В результате разгонки в первой ступени получают бензин, керосин, газойль. Остаток после отгонки указанных дистиллятов – мазут с температурой 275передают во вторую установку, где происходит крекинг – процесс прямогонного мазута, в котором также расщепляются углеводороды на лёгкие фракции, а тяжёлые высоковязкий остаток, смешивают с необходимым количеством прямогонного мазута, получаемого при разгонке нефти.

Подобно нефтям, мазуты представляют собой сложные коллоидные соединения, способные образовывать в области температуры застывания псевдокристаллическую решётку, которая характеризуется пониженной текучестью.

В состав мазутов, так же как и нефти, входят углерод, водород, сера и кислород. По элементарному составу малосернистый мазут практически не отличается от нефти, из которой он получен. Для высокосернистого мазута характерным является пониженное по сравнению с нефтью содержание углерода и водорода. С увеличением плотности мазута и крекинг – остатков уменьшаются соотношение водорода и углерода и теплота сгорания. Содержание азота в мазуте несколько выше, чем в сырой нефти [13].

Углеводородные соединения являются основными компонентами мазутов, получаемых при прямой перегонке нефти. К ним относятся ароматические, циклические и полициклические соединения, а также ациклические соединения предельного ряда (олефины).

Крекинг – мазуты содержат в основном полициклические углеводороды и углеводороды непредельного ряда, а также продукты их полимеризации и конденсации.

В асфальтосмолистые вещества мазутов входят смолы, асфальтены, присутствующие в нефти, карбоны и карбиды – твёрдые продукты асфальтосмолистого характера, образующиеся при крекинг – процессе. Смолы относятся к высокомолекулярной части нефти. Плотность смол составляет около 1 г/см3, молекулярная масса 550 – 850. В мазутах содержание смол находится в пределах 8 – 14 % [13].