2.Теплота сгорания топлива и топливовоздушных смесей
Низшая
теплота сгорания Hu
,
определяется по формуле:
Hu = 33,91C + 125,6H – 10,89(O - S) - 2,51(9H + W) (12)
W – количество водяных паров в продуктах сгорания массовой или объёмной единице топлива
Hu = 33,91·0,87 + 125,6·0,126 – 10,89·0,004 – 2,51·9·0,126 = 42,5
Теплота
сгорания горючей смеси Hгор.см.
,
определяется по формуле:
Hгор.см.
=
(13)
Hгор.см – теплота сгорания горючей смеси
Hгор.см.
=
= 56,7
Теплота
сгорания горючей смеси Hгор.см.
,
определяется по формуле:
5
Hгор.см. =
(14)
Hгор.см.
=
= 1,87
3.Теплоёмкость газов
Средняя
мольная теплоёмкость продуктов сгорания
при постоянном объёме в дизеле:
=
·[
+
+
+
+
]
(15)
где,
- средняя мольная теплоёмкость углекислого
газа
-
средняя мольная теплоёмкость водяного
пара
-
средняя мольная теплоёмкость азота
-
средняя мольная теплоёмкость кислорода
=
[0,07·(39,123 + 0,003349tz)
+ 0,06·(26,67 + 0,004438 tz)
+ +0,6·(23,723 + 0,00155 tz)
+ 0,05·(21,951 + 0,001457 tz)]
= 19,67 + 0,0015 tz
mcp - mcv = 8,315 (16)
=
+ 8,315 (17)
- средняя мольная теплоёмкость продуктов сгорания при постоянном давлении
= 19,67 + 0,0015 tz + 8,315 = 28 + 0,0015 tz
4. Процесс впуска и газообмена
При работе двигателя без наддува в цилиндр поступает воздух из атмосферы. В этом случае при расчёте рабочего цикла двигателя давление окружающей среды принимаем:
p0=pk = 0,1 (МПа) – давление окружающей среды
T0=Tk = 293 (К) – температура окружающей среды
Давление остаточных газов pr , (МПа) определяется по формуле:
pr = 1,05· p0 (18)
pr = 1,05·0,1 = 0,105
Температура остаточных газов Tr , (K) выбирается из таблицы:
Tr = 600 (K)
Температура
подогрева свежего заряда ∆T,
выбирается из таблицы:
∆T = 10
Давление в конце впуска. Это основной фактор ,определяющий количество рабочего тела, поступающего в цилиндр двигателя.
Плотность заряда ρк , (кг/м3) определяется по формуле :
ρк = p0·106 /RbT0 (19)
Rb – удельная газовая постоянная воздуха
Rb
=
(20)
R
– универсальная газовая постоянная; R
= 8315
-
масса 1кмоль воздуха;
=
28,96
Rb
=
= 287
ρк = 0,1·106 / (287·293) = 1,2
Потери давления ∆pa , (МПа) определяется по формуле:
∆pa
= (β2
+ ξвп)·
·10-6
(21)
где, β – коэффициент затухания скорости движения заряда в рассматриваемом сечении цилиндра;
ξвп – коэффициент сопротивления впускной системы, отнесенный к наиболее узкому её сечению;
– средняя
скорость движения заряда в наименьшем
сечении впускной системы;
ρк - плотность заряда (кг/м3)
(β2 + ξвп) = 4
ω2вп
= 50
∆pa = 4·1250·1,2·10 -6 = 0,006
Давление в конце впуска pa , (МПа) определяется по формуле:
pa = p0 - ∆pa (22)
pa = 0,1 – 0,006 = 0,094
Коэффициент остаточных газов γr определяется по формуле:
γr
=
(23)
Без учёта продувки и дозарядки (φоч = φдоз = 1)
Tk – температура окружающей среды, Tk = 293 (К)
∆
8
Лист
T - температура подогрева свежего заряда ∆T,Tr - температура остаточных газов Tr , (K)
pr - давление остаточных газов pr , (МПа)
pa - давление в конце впуска pa , (МПа)
ɛ - степень сжатия
γr
=
= 0,04
Так как в процессе сгорания участвует не горючая смесь, а рабочая( горючая смесь + остаточные газы), то целесообразно теплоту сгорания топлива относить к общему количеству рабочей смеси.
Теплота
сгорания рабочей смеси Hраб.см
,
при (α ≥ 1) определяется по формуле:
Hраб.см.
=
(24)
Hраб.см.
=
= 54,5
Температура в конце впуска Ta , (К) определяется по формуле:
Ta
=
(25)
Ta
=
= 314
Коэффициент наполнения. Это отношение действительного количества свежего заряда, поступившего в цилиндр, к тому количеству, которое могло бы поместиться в рабочем объёме цилиндра при условии, что температура и давление в нём равны температуре и давлению среды ,из которой поступает свежий заряд. Для четырёхтактных двигателей без учёта продувки и дозарядки (φоч = φдоз = 1)
Коэффициент наполнения ηv определяется по формуле:
ηv
=
·
·
· (
ɛ ·
pa
- pr) (26)
ηv
=
·
·
· (
14,7 ·
0,094 – 0,105) = 0,91