POLITECHNIKA LUBELSKA

KATEDRA SILNIKÓW SPALINOWYCH

Praca kontrolna nr 1

Temat: Sporządzenie wykresu indykatorowego silnika spalinowego.

Prowadzący: Wykonał:

Mgr inż. Jacek Hunicz Czop Grzegorz

Gr. MD 104. 1a

Treść pracy:

Do obliczeń przyjmuję silnik ZI o następujących parametrach:

• Współczynnik nadmiaru powietrza
  

• Ciśnienie otaczającego powietrza p₀=1013hPa=0,1013MPa

• Temperatura otaczającego powietrza T₀=293K

• Stała gazowa dla powietrza R=287
  

• Współczynnik wykorzystania ciepła
  

• Wartość opałowa benzyny W=44000
  

• Sprawność mechaniczna
  

I. Proces ładowania

1. Temperatura świeżego ładunku:

- przyjmuję przyrost świeżego temperatury ładunku

2.Temperatura ładunku na końcu ładowania:

- przyjmuję:

3. Ciśnienie ładunku na końcu ładowania

- dla silników czterosuwowych bez doładowania:

4. Współczynnik napełnienia:

II. Proces sprężania.

1. Ciśnienie w końcu suwu sprężania:

Przyjmuję: - średni wykładnik politropy n₁=1,3

2. Temperatura na końcu sprężania:
   

III. Proces sprężania.

Zakładam, że spalaniu podlega 1kg paliwa ciekłego z nadmiarem powietrza

1. Objętość właściwa otaczającego powietrza:

2.Objętość skokowa obliczeniowa:

gdzie: - teoretyczne zapotrzebowanie powietrza dla benzyny:

dla benzyny udziały masowe: - węgiel c = 0,835

- wodór h = 0,145

3. Objętość komory sprężania przy spalaniu 1 kg paliwa:

4. Ilość ciepła wykorzystywanego przez silnik:

5. Najwyższe teoretyczne ciśnienie spalania:

gdzie: - średni wykładnik adiabaty spalania H_śr = 1,27

6. Najwyższe rzeczywiste ciśnienie spalania.

W rzeczywistości w skutek przewlekłości i powiększaniu objętości przy spalaniu, największe ciśnienie spalania mieści się w granicach (0,8
0,9)p_z

7. Stopień przyrostu ciśnienia:

Temperatura przy końcu spalania:

- przy teoretycznym ciśnieniu;

- przy rzeczywistym ciśnieniu.

IV. Proces rozprężania.

1. Ciśnienie w końcu rozprężania:

gdzie: - n₂ - średni wykładnik politropy rozprężania; przyjmuję n₂ = 1,3

-
- stopień rozprężania dla silnika ZI;

2. Temperatura na końcu rozprężania:

V. Wskaźniki pracy silnika.

1. Teoretyczne średnie ciśnienie indykowane:

2. Rzeczywiste średnie ciśnienie indykowane:

gdzie:
- współczynnik pełnoty wykresu;
;

przyjmuję:

- strata ciśnienia indukowanego na wymianę ładunku

3. Średnie ciśnienie użyteczne:

4. Sprawność ogólna:

gdzie: - L_e - ciepło użyteczne

- Q - całkowita ilość ciepła doprowadzonego do silnika w czasie jednego obiegu

M₁ - ilość mieszanki palnej przed spalaniem;

L_t - teoretyczne zapotrzebowanie powietrza dla benzyny:

5. Jednostkowe zużycie paliwa:

VI. Obliczenie głównych wymiarów silnika.

1.Objętość skokowa silnika.

2.Obiętość skokowa jednego cylindra.

- Średnica cylindra:

gdzie: S-skok tłoka

D-średnica tłoka

- skok tłoka

3. Ostateczna objętość skokowa jednego cylindra.

4.Obiętość komory sprężania.

5. Średnia prędkość tłoka.

Wnioski:

Założona objętość skokowa silnika różni się od objętości obliczonej.

Objętość skokowa założona wynosi 1800 cm³ , obliczona 2869 cm³.

Różnica ta wynikła m.in. z tego, iż parametry silnika zostały obliczone według przyjętych danych, które mają swoje określone zakresy,

np.: współczynnik zanieczyszczenia
dla silników z zapłonem iskrowym zawiera się w granicach (0,05-0,15), przyjęto
, itp.

Obliczone parametry procesów silnika są zgodne z wartościami poszczególnych procesów ujętych w „Tłokowych Silnikach Spalinowych” Spalinowych. Niewiarowskiego. Na tej podstawie stwierdzam iż obliczone parametry silnika są poprawne.

Vs	Vc/V		(Vc/V)^1,3		p(kPa)
715	1,00		1,00		80,00		3,70
700	1,02		1,03		92,52		3,70
685	1,04		1,06		95,16		3,81
670	1,07		1,09		97,94		3,92
655	1,09		1,12		100,86		4,03
640	1,12		1,15		103,95		4,16
625	1,14		1,19		107,20		4,29
610	1,17		1,23		110,64		4,43
595	1,20		1,27		114,28		4,57
580	1,23		1,31		118,14		4,73
565	1,27		1,36		122,23		4,89
550	1,30		1,41		126,58		5,06
535	1,34		1,46		131,21		5,25
520	1,38		1,51		136,16		5,45
505	1,42		1,57		141,44		5,66
490	1,46		1,63		147,09		5,88
475	1,51		1,70		153,16		6,13
460	1,55		1,77		159,68		6,39
445	1,61		1,85		166,71		6,67
430	1,66		1,94		174,31		6,97
415	1,72		2,03		182,55		7,30
400	1,79		2,13		191,50		7,66
385	1,86		2,24		201,25		8,05
370	1,93		2,35		211,92		8,48
355	2,01		2,48		223,64		8,95
340	2,10		2,63		236,55		9,46
325	2,20		2,79		250,84		10,03
310	2,31		2,96		266,73		10,67
295	2,42		3,16		284,49		11,38
280	2,55		3,38		304,46		12,18
265	2,70		3,63		327,05		13,08
250	2,86		3,92		352,79		14,11
235	3,04		4,25		382,34		15,29
220	3,25		4,63		416,57		16,66
205	3,49		5,07		456,63		18,27
190	3,76		5,60		504,03		20,16
175	4,09		6,23		560,91		22,44
160	4,47		7,00		630,21		25,21
145	4,93		7,96		716,25		28,65
130	5,50		9,17		825,49		33,02
115	6,22		10,76		968,13		38,73
100	7,15		12,90		1161,02		46,44
85	8,41		15,94		1434,15		57,37
70	10,21		20,51		1845,92		73,84
65	11,00		22,58		2032,61		81,30
Vs		Vo/V		(Vo/V)^1,3		p(kPa)
65		1,00		1,00		7330,00		293,20
70		0,93		0,91		6656,78		266,27
85		0,76		0,71		5171,86		206,87
100		0,65		0,57		4186,89		167,48
115		0,57		0,48		3491,28		139,65
130		0,50		0,41		2976,91		119,08
145		0,45		0,35		2582,93		103,32
160		0,41		0,31		2272,66		90,91
175		0,37		0,28		2022,75		80,91
190		0,34		0,25		1817,66		72,71
205		0,32		0,22		1646,69		65,87
220		0,30		0,20		1502,25		60,09
235		0,28		0,19		1378,81		55,15
250		0,26		0,17		1272,24		50,89
265		0,25		0,16		1179,43		47,18
280		0,23		0,15		1097,96		43,92
295		0,22		0,14		1025,94		41,04
310		0,21		0,13		961,88		38,48
325		0,20		0,12		904,57		36,18
340		0,19		0,12		853,04		34,12
355		0,18		0,11		806,48		32,26
370		0,18		0,10		764,24		30,57
385		0,17		0,10		725,76		29,03
400		0,16		0,09		690,58		27,62
415		0,16		0,09		658,31		26,33
430		0,15		0,09		628,61		25,14
445		0,15		0,08		601,21		24,05
460		0,14		0,08		575,85		23,03
475		0,14		0,08		552,32		22,09
490		0,13		0,07		530,44		21,22
505		0,13		0,07		510,05		20,40
520		0,13		0,07		491,01		19,64
535		0,12		0,06		473,19		18,93
550		0,12		0,06		456,48		18,26
565		0,12		0,06		440,79		17,63
580		0,11		0,06		426,02		17,04
595		0,11		0,06		412,12		16,48
610		0,11		0,05		398,99		15,96
625		0,10		0,05		386,59		15,46
640		0,10		0,05		374,85		14,99
655		0,10		0,05		363,73		14,55
670		0,10		0,05		353,18		14,13
685		0,09		0,05		343,16		13,73
700		0,09		0,05		333,63		13,35
715		0,09		0,04		324,56		12,98

Tabele do wykresu.

---