Тепловий баланс двигуна

Тепловий баланс визначається для оцінки ефективності використання тепла, що вводиться в двигун, розробки заходів по покращенню його використання і можливостей утилізації теплових втрат, а також визначення даних для розрахунків системи охолодження.

Загальна кількість тепла, що вводиться в двигун з паливом, Дж/с:

Q= Q_е+Q_в +Q_г+Q_н.з+Q_зал, (83)

де Q_е – теплота, еквівалентна ефективній роботі за 1 с, Дж/с;

Q_в – теплота, що передається охолоджуючому середовищу;

Q_г – теплота, що виноситься з відпрацьованими газами, Дж/с;

Q_н.з – теплота, що витрачається через неповноту згорання, Дж/с;

Q_зал – невраховані втрати теплоти, Дж/с.

Загальна кількість тепла (Дж/с), що вводиться в двигун, визначається по формулі:

, (84)

де - нижча теплотворна спроможність палива, Дж/кг;

G_T – витрата палива двигуном за годину, кг/г.

Теплота (Дж/с), еквівалентна ефективній роботі визначається за формулою:

. (86)

Для визначення теплоти, що витрачається при охолодженні карбюраторного двигуна використовується емпірична залежність:

, (86.1)

- для дизелів:

, (86.2)

де с – коефіцієнт пропорціональності, для чотиритактних двигунів с=0,45…0,53;

і – кількість циліндрів;

D – діаметр циліндра, см;

n – частота обертання колінчастого валу двигуна, об/хв;

m – показник ступеню, для чотиритактних двигунів m=0,6…0,7;

- неповнота згорання палива для двигунів, працюючих при a<1, Дж.

, (87)

Теплота, що втрачається при газообміні карбюраторного двигуна:

, (88)

Для дизеля:

, (89)

де - теплоємкість залишкових газів (визначається по таблиці 4 методом інтерполяції);

, теплоємкість залишкових газів дизелів, визначається по таблиці 5.

- теплоємкість свіжого заряду (визначається по табл. 3)

Невраховані втрати тепла:

Q_зал=Q-(Q_е+Q_в+Q_г). (90)

Таблиця 5.