1.3. Выбор камеры сгорания, коэффициента избытка воздуха и степени сжатия

В настоящее время в тракторных дизелях используются преимущественно неразделенные камеры сгорания с непосредственным впрыском и объемно-пленочным смесеобразованием. Дизели с такими камерами сгорания имеют высокую экономичность и широкие возможности для форсирования по среднему эффективному давлению.

Коэффициент избытка воздуха определяет состав горючей смеси. Его значение зависит от типа смесеобразования, условий воспламенения и сгорания топлива, а также от режима работы двигателя.

Для номинального режима работы дизелей без наддува с непосредственным впрыском Степень сжатия для дизелей рекомендуется выбирать в следующих пределах .Выбираем из этих интервалов: , _.

1.4. Обоснование необходимости наддува дизельного двигателя и определение его давления

Принятые в п. 1.2. значения литровой мощности двигателя предопределяют уровень среднего эффективного давления

, (1.5)

где - тактность двигателя (для четырёхтактных двигателей ).

Предварительно приняв , можно определить , требуемую для реализации .

(1.7)

По известному значению можно определить требуемое давление наддува

, (1.8)

где - давление окружающей среды (P_o=0,1 МПа);

- плотность атмосферного воздуха ( ,) ;

- показатель политропы сжатия в компрессоре, зависящий от его типа и степени совершенства протекающего в нём процесса .

.

Учитывая, что при 293К плотность воздуха , определяем, что наддув для данного двигателя не требуется, т.к. входит в интервал 0,1…0,14.

2. Тепловой расчет двигателя

2.1. Параметры рабочего тела

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1кг топлива

(2.1)

где – весовая доля соответствующих компонентов.

- для дизельного топлива

или

, (2.2)

,

где – масса 1кмоля воздуха .

Действительное количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг топлива

L = L₀ , кмоль/кг топлива,

где  – коэффициент избытка воздуха.

, кмоль/кг топлива.

Количество свежего заряда

, (2.3)

Общее количество продуктов сгорания

(2.4)

.

Химический коэффициент молекулярного изменения горючей смеси

(2.5)

.

2.2. Параметры окружающей среды и остаточных газов

Атмосферные условия для расчетов, принимаются следующие: Давление остаточных газов для дизелей без наддува МПа.

Температура остаточных газов принимаем из интервала

2.3. Определение параметров рабочего цикла

2.3.1.Процесс впуска

Давление и температура в конце процесса впуска.

, (2.6)

где - величина потери давления на впуске, МПа

, (2.7)

где - коэффициент затуханияскорости движения заряда в рассматриваемом сечении цилиндра;

- коэффициент сопротивления впускной системы;

- средняя скорость движения заряда в наименьшем сечении впускной системы,

- плотность заряда на впуске,

Для дизелей принимают . Чем выше скорость поршня , тем выше . Примем , а .

Коэффициент остаточных газов

(2.8)

.

Температура в конце впуска:

(2.9)

значения Т₀, ΔТ и Т_rследует принять по данным приложения Б [4, стр. 55].

Коэффициент наполнения:

(2.10)

где - подогрев свежего заряда .