Тепловой расчёт одноцилиндрового бензинового двигателя для электромобиля

Тепловой расчёт одноцилиндрового бензинового двигателя для электромобиля

Для выполнения теплового расчёта одноцилиндрового бензинового двигателя, который будет использоваться в качестве вспомогательного источника энергии для электромобиля (range extender), необходимо определить основные исходные параметры.

Основные параметры двигателя:

Тип двигателя: бензиновый, четырёхтактный.

Число цилиндров (i): 1.

Номинальная мощность (Ne): 25 кВт (34 л. с.).

Номинальная частота вращения (n): 5200 об/мин.

Степень сжатия (ε): 9,5.

Коэффициент избытка воздуха (α): 0,95.

Тактность (τ): 4.

Параметры топлива:

Тип топлива: бензин АИ-95.

Элементарный состав: C = 0,855, H = 0,145.

Молекулярная масса (μт): 115 кг/кмоль.

Низшая теплота сгорания (Hu): 43900 кДж/кг.

Параметры окружающей среды:

Давление окружающей среды (P0): 0,1 МПа.

Температура окружающей среды (T0): 293 K.

Температура остаточных газов (Tr): 950 K.

Давление остаточных газов (Pr): 0,115 МПа.

Конструктивные параметры:

Отношение хода поршня к диаметру цилиндра (S/D): 0,9.

Средняя скорость поршня (Cп): 11,5 м/с.

Коэффициент полноты диаграммы (φп): 0,96.

Температура подогрева свежего заряда (ΔT): 15°C.

Коэффициент остаточных газов (γr): 0,06.

Коэффициент наполнения (ηv): 0,85.

Параметры процессов:

Показатель политропы сжатия (n1): 1,35.

Показатель политропы расширения (n2): 1,28.

Коэффициент использования теплоты (ξz): 0,87.

Степень повышения давления (λ): 3,8.

Механические параметры:

Механический КПД (ηм): 0,82.

Среднее давление механических потерь (Pм): 0,22 МПа.

Данные параметры выбраны с учётом специфики применения двигателя в качестве вспомогательного источника энергии для электромобиля, где важны компактность, экономичность и оптимальный режим работы.

ВВЕДЕНИЕ

1. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ ПО МЕТОДУ МАЗИНГА-ГРИНЕВЕЦКОГО

1.1. Определение параметров рабочего тела

1.2. Процесс впуска

1.2.1. Давление и температура окружающей среды

1.2.2. Давление остаточных газов

1.2.3. Температура остаточных газов

1.2.4. Температура подогрева свежего заряда

1.2.5. Давление в конце впуска

1.2.6. Коэффициент остаточных газов

1.2.7. Температура в конце впуска

1.2.8. Коэффициент наполнения

1.3. Процесс сжатия

1.4. Процесс сгорания

1.5. Процесс расширения

1.6. Процесс выпуска

1.7. Индикаторные параметры рабочего цикла

1.7.1. Среднее индикаторное давление

1.7.2. Индикаторная мощность

1.7.3. Индикаторный КПД и удельный индикаторный расход топлива

1.8. Эффективные показатели двигателя

1.8.1. Среднее эффективное давление

1.8.2. Механический КПД

1.8.3. Эффективная мощность

1.8.4. Эффективный КПД и удельный эффективный расход топлива.

1.8.5. Основные размеры цилиндра двигателя.

2. ПОСТРОЕНИЕ ИНДИКАТОРНОЙ ДИАГРАММЫ.

3. РАСЧЁТ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА ДВС

ЗАКЛЮЧЕНИЕ