Под тепловым расчетом поршневого двигателя внутреннего сгорания подразумевается определение параметров, характеризующих рабочие процессы двигателя, а так же величин, определяющих энергетические и экономические параметры его работы.
По данным расчета и по заданным мощности и частоте вращения коленчатого вала можно определить основные размеры проектируемого двигателя. Кроме того, по данным теплового расчета с достаточной для практики точностью можно построить индикаторную диаграмму, необходимую для определения газовых сил, действующих на поршень двигателя, на стенки и головку цилиндра, на элементы кривошипно-шатунного механизма.
1) эффективная мощность на расчетной высоте Ne = 219,375 кВт (300 л.с.);
2) частота вращения коленчатого вала n = 2500 об/мин (
);
3) число цилиндров i = 9;
4) степень сжатия ε = 6,5;
5) давление наддува рк = 850 мм. рт. ст. (0,113 МПа);
6) расчетная высота Нр = 800 м;
Прототип двигателя – АИ-14.
Выбор дополнительных исходных данных
1. Коэффициент избытка воздуха. Принимаем α = 0,85. При выборе коэффициента избытка воздуха нужно исходить из способа смесеобразования, условий работы, степени форсировки двигателя и т.д.
2. Топливо. Сорт применяемого топлива зависит от степени сжатия и давления наддува. С ростом степени сжатия и давления наддува следует применять более высокооктановый бензин.
Примем в данном случае: бензин Б-91/115 (по прототипу); элементарный состав: С = 0,842; Н = 0,158; QТ = 0, средняя молекулярная масса – mT = 100.
Низшую теплотворную способность топлива определим по формуле:
;
.
3. Параметры воздуха на расчетной высоте. На расчетной высоте Нр = 800м по данным стандартной атмосферы давление воздуха рН = 0,0918 МПа (690,5 мм.рт.ст.), температура ТН= 282,8 К (9,80С).