CAPITOLUL 2

Puterea efectiva Pec=245CP=180KW

Numarul de timpi ζ=4

Turatia n=5200

Numarul de cilindri i=4

Compozitia procentuala a combustibilului –carbon=85,7

-Hidrogen=13,3

-oxigen=1

2.6 Puterea calorifica inferioara a combustibilului Qi=42250kj /kg

2.7 Presiunea mediului ambiant

p0=1atm=1,01325∗105Pa=1,03323 kgf /cm2

2.8 Temperatura mediului ambiant T 0=300K

2.9 Presiunea de Supraalimentare ps=3∗105Pa

2.11 Presiunea de evacuare pe v=0,8∗ps=2,4∗105Pa

2.12 Coeficientul de scadere a presiunii de admisie ξa=paps

=0,95

2.13 Temperatura gazelor arse reziduale T r=800K

2.14 Incalzirea aerului in contact cu motorul ΔT=10grd

2.15 Racirea intermediara a aerului de supraalimentare ΔT rac=60 grd

2.16 Coeficientul de exces de aer α=1,9

2.17 Coeficientul gazelor arse reziduale γr=0,02

2.18 Coeficientul de utilizare a caldurii ξv=0,88 ξ p=0,55

2.19 Coeficientului de rotunjire a diagramei indicate φ r=0,98

2.20 Coeficientul cursei utile Ψ u=0,85

2.21 Randamentul mecanic ƞm=0,87

2.22 Raportul de comprimare ɛ=15

2.23 Raportul dintre raza manivelei si lungimea bielei λd=0,25

2.24 Raportul cursa/alezaj Ψ d=1,2

2.25 Unghiul de avans la injectie β=25

2.26 Unghiul de corectie a duratei arderii θ=20RAC

2.27 Exponentul politropic al comprimarii in agregatul de supraalimentare ns=1,5

CAPITOLUL 3

3.1 Cantitatea de oxigen necesara arderii complete a combustibilului

Ot=[ c12

+ h4+

(s−o )32 ]

100=

[85,412

+ 13,74

+(0−1 )

32 ]100

=0,1049kmoli

3.2 Cantitatea de aer necesara arderii complete a combustibilului

Lt=Ot

0,21=0,1049

0,21=0,499 kmoli

3.3 Cantitatea reala de aer necesara arderii complete a combustibilului

L=α Lt=1,9∗0,499=0,949kmoli

3.4 Cantitatile de gaze rezultate din arderea combustibilului

-bioxid de carbon νCO2= c

1200= 85,7

1200=0,0714 kmoli

-vapori de apa νH 2O=(9∗h+w )

1800=

(9∗13,3+0 )1800

=0,0665 kmoli

-oxigen νO 2=0,21 (α−1 )L

α=0,21∗(1,9−1 )∗0,949

1,9=0,09448 kmoli

-azot νN2=0,79L=0,79∗0,949=0,7503 kmoli

-cantitatea totalaνga=∑

jν j=νCO2

+¿ νH 2O+νSO2+νO2

+νN 2=0,0714+0,0665+0+0,0944+0,7503=0,9827 kmoli¿

3.5 Cantitatile de gaze arse reziduale:

-bioxid de carbon νrCO2=γr νCO2

=0,02∗0,0714=1,42∗10−3 kmoli

-vapori de apa νrH 2O=γ r νH 2O=0,02∗0,0665=1,33∗10−3 kmoli

-oxigen νrO2=γ r νO2

=0,02∗0,09448=1,88∗10−3 kmoli

-azot νrN2=γ r νN2

=0,02∗0,7503=0,015 kmoli

-cantitatea totalaνgar=γr νga=∑

jνrj=νrCO 2

+¿νrH 2O+νSrO2

+νr O2+νrN2

=1,42∗10−3+1,33∗10−3+0+1,88∗10−3+0,015=0,01965kmoli ¿

3.6 Masa fluidului motor la sfarsitul admisiei

mam„a”=LM aer+∑j

(νrjM j )=LM aer+(νrCO 2∗MCO2

+νrH 2O∗MH 2O+νrSO2∗M SO2

+νrO2∗MO2

+νrN 2∗M N2

)=0,949∗28,8503+( 1,42∗10−3∗44,0095+1,33∗10−3∗18,0153+0∗64,0628+1,88∗10−3∗31,9988+0,015∗28,0134 )=27,97 kg

M aer=28,8503

MCO2=44,0095

MH 2 0=18,0153

M o2=31,9988

MN 2=28,0134

3.7 Constanta caracteristica a fluidului motor la sfarsitul admisiei

Ram„ a”=K (L+ν gar)mam„a”

=8314,34∗(0,949+0,01965 )

27,97=288,182 J

kg∗grd

3.8 Temperatura aerului la intrarea in cilindru

-motoare supraalimentate

T aer=T s+ ΔT−ΔT rac=430,78+10−60=380,78K

3.9 Temperatura aerului la iesirea din suflanta

T s=T 0∗( psp0 )(n s−1)ns =300∗( 3∗105

1,01325∗105 )( 1,5−1)

1,5 =430,78K

3.10 Entalpia fluidului motor la sfarsitul admisiei

I am„a”=iaerTaer∗L+∑

j(i j T r

∗νrj )=iaerTaer∗L+ (iCO2T r

∗νrCO2+iH2OT r

∗νr H 2O+iO2T r∗νrO2

+iN 2Tr∗νr N 2

)=11068,99∗0,949+(32178,1∗1,42∗10−3+27984,3∗1,33∗10−3+24472,2∗1,88∗10−3+23702,5∗0,015 )=10998,581 kJ

iaerT aer=iaer400 k+

(T aer−350 )∗(iaer 400k−iaer 350k )50

=10174,9+(380,78−350 )∗(11627,3−10174,9 )

50=11068,99kJ

-bioxid de carbon

iCO2T r=iCO2 750k+

(T r−750 )∗(iCO2 800 k−iCO2 750 k)50 =29633,3+

(800−750 )∗(32178,1−29633,3 )50 =32178,1 kJ

-vapori de apa

iH 2OT r=iH 2O750k+

(T r−750 )∗(iH 2O 800k−iH 2O750k )50 =26058,9+

(800−750 )∗(27984,3−26058,9 )50 =27984,3 kJ

-oxigen

iO2T r=iO2 750 k+

(T r−750 )∗( iO 2 800k−iO 2750 k )50 =22794,2+

(800−750 )∗(24472,2−22794,2 )50 =24472,2 kJ

-azot

iN 2T r=iN 2750 k+

(Tr−750 )∗(iN 2 800k−iN2 750 k )50 =22141,3+

(800−750 )∗(23702,5−22141,3 )50 =23702,5 kJ

3.11 Entalpia fluidului motor pentru o temperatura arbitrara T x :

Adoptand temperaturile arbitrare T1=350 si T2=400, se determina entalpiile corespunzatoare:

iamx=iaerT x∗L+∑

j(i jT r

∗νrj )

Pentru T1=350 K

iam1=iaerT1∗L+∑

j(i j T 1

∗νrj)=10174,9∗0,949+11404,3∗1,42∗10−3+11723,6∗1,33∗10−3+10174,9∗1,88∗10−3+10170,8∗0,015=9867,97 kJ

Pentru T2=400 K

iam2=iaerT 2∗L+∑

j(i jT 2

∗νrj)=11627,3∗0,949+13410,3∗1,42∗10−3+13431,3∗1,33∗10−3+11677,5∗1,88∗10−3+11627,3∗0,015=11277,31 kJ

Cu ajutorul acestor valori se reprezinta grafic functia Iam=f(t) considerata ca avand o variatie liniara.Pe baza constructiei grafice din fig A.1.a,rezulta valoarea temperaturii fluidului motor la sfarsitul admisiei.

3.12 Temperatura fluidului motor la sfarsitul admisiei

-pe baza temperaturilor componentelor

T a=(T aer+γ rT r )

(1+γr )=

(380,78+0,02∗800 )(1+0,02 )

=389K

-pe baza entalpiilor

T a[gr ]=T 1+

(T 2−T 1 ) ( I am„ a”−I am1 )( I am2−I am1 )

=350+( 400−350 ) (11001,36−9870,2 )

(11279,85−9870,2 )=390,11K

Intre cele doua valori obtinute exista o eroare procentuala care nu depaseste limita admisibila de doua procente:

ΔT a=|Ta−T a

[gr ]|Ta

∗100=389−390,12389

∗100=0,285 %

3.13 Presiunea de admisie a fluidului proaspat

pa=ξa ps=0,95∗3∗105=2,85∗105Pa

3.14 Volumul fluidului motor la sfarsitul admisiei

V a=mam„ a”∗Ram„ a”∗T a

pa= 27,975∗288,194∗390,11

2,85∗105 =11,033m3

3.15 Coeficientul de umplere (randamentul volumetric)

-motoare supraalimentate

λv=ε pa∗T s

[ (ε−1 )∗(1+γr ) psT a ]= 15∗2,85∗105∗430,78

[ (15−1 )∗(1+0,02 )∗3∗105∗389 ]=1,101