Тепловой баланс двигателя

Общее количество теплоты , введенной в двигатель с топливом определяется по формуле, МДж/с:

, (65)

где -, МДж/кг;

-,кг/ч.

Теплота, эквивалентная эффективной работе за 1 с , Дж:

. (66)

Теплота, передаваемая охлаждающей среде , Дж/с:

, (67)

где с – коэффициент пропорциональности для четырехтактных двигателей с = 0,45–0,5;

i – число цилиндров;

D – диаметр цилиндра, см;

m – показатель степени; для четырехтактных двигателей m=0,6–0,7;

n_e – частота вращения коленчатого вала двигателя, мин^-1.

Теплота, унесенная отработавшими газами, Дж/с:

. (68)

Значения величин и определяются следующим способом.

По таблице 5 для полученной температуры t_r методом интерполяции определяем значение величины , тогда:

= + 8,315. (69)

Аналогично определяется и величина . Согласно ГОСТ 14846 температура окружающей среды при стандартных условиях равна 20 ^о С. При этой температуре = 20,775 кДж/(кмоль ^о С).

Отсюда

= + 8,315 = 29,09 кДж/(кмоль ^о С). (70)

Таблица 5

Температура, ° С	Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания, кДж/кмоль·° С при равном
0,8	0,85	0,9	0,95	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5
	23,56	23,74	23,90	24,05	24,19	24,02	23,84	23,60	23,56	23,45
	23,96	24,14	24,32	24,47	24,62	24,45	24,26	24,10	23,97	23,85
	24,35	24,55	24,73	24,90	25,06	24,87	24,68	24,51	24,37	24,25
	24,75	24,95	25,14	25,32	25,48	25,29	25,08	24,91	24,76	24,61
	25,12	25,34	25,53	25,72	25,89	25,69	25,48	25,30	25,15	25,01

Теплота, потерянная из-за химической неполноты сгорания для карбюраторных двигателей при :

. (71)

Неучтенные потери составляют, Дж/с:

(72)

Все составляющие теплового баланса сводятся в таблицу 6.

Таблица 6 - Составляющие теплового баланса

Составляющие теплового баланса	Q, Дж/с	q, %
Теплота, эквивалентная эффективной работе, Qe
Теплота, передаваемая окружающей среде, Qохл
Теплота, унесенная с отработавшими газами, Qг
Неучтенные потери теплоты Qост
Общее количество теплоты, введенной в двигатель с топливом, Q0

Значения эффективного крутящего момента двигателя могут быть определены по формуле, Н∙м:

. (73)

Значение среднего эффективного давления может быть определено по формуле, МПа:

, (74)

где V_h - объем двигателя, л;

τ – тактность двигателя.

Точки кривой среднего индикаторного давления , МПа,

, (75)

где – среднее давление механических потерь двигателя, определяемое по уравнениям, приведенным в п.п. 4.4.3, в зависимости от типа и конструкции двигателя для данного скоростного режима работы.

Расчетные точки индикаторного крутящего момента могут быть определены по кривой или из выражения, Н∙м:

. (76)

Удельный эффективный расход топлива , г/кВт∙ч:

для карбюраторных двигателей

; (77)

для дизельных двигателей с неразделенными камерами

, (78)

где и – удельный эффективный расход топлива соответственно при номинальной мощности и в расчетной точке характеристики.

Часовой расход топлива , кг/ч:

. (79)