5.Процесс сжатия

При работе дизеля на номинальном режиме можно с достаточной степенью точности принять показатель политропы сжатия приблизительно равным показателю адиабаты, который определяется по номограмме.

k₁ - средний показатель адиабаты, k₁ = 1,37

n₁ - средний показатель политропы сжатия, n₁ = 1,368

Давление в конце процесса сжатия p_c , (МПа) определяется по формуле:

p_c = p_a· ɛⁿ¹ (27)

p_c = 0,094·14,7^1,368 = 3,72

Температура в конце процесса сжатия T_c , (К) определяется по формуле:

T_c = T_a· ɛ^n1-1 (28)

T_c = 314·14,7^0,368 = 844

а) Средняя мольная теплоёмкость воздуха в конце сжатия , определяется по формуле:

= 20,6 + 2,638·10^-3 · t_c (29)

где, t_c = T_c – 273 = 844 – 273 = 571 ( )

= 20,6 + 2,638·10^-3·571 = 22,11

б) Средняя мольная теплоёмкость остаточных газов в конце сжатия , (определяется по таблице методом интерполяции)

= 23,8

в) Средняя мольная теплоёмкость рабочей смеси в конце сжатия , определяется по формуле:

= · (30)

= · = 22,21

6.Процесс сгорания

Целью расчёта процесса сгорания в дизеле является определения температуры, давления и объема в конце видимого сгорания.

ξ_z – коэффициент использования теплоты ; ξ_z = 0,7

λ – степень повышения давления; λ = 1,6

Действительный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси µ определяется по формуле :

µ = (31)

µ = = 1,04

Для двигателей работающих по циклу со смешанным подводом теплоты при V = const и p = const,температура в конце видимого процесса сгорания уравнение имеет вид:

ξ_z· H_раб.см. + [ + 8,315· λ]·t_c + 2270·( λ - µ) = µ· · t_z (32)

0,7·54500 + [22,21 + 8,315·1,6]·571 + 2270·(1,6 – 1,04) = 1,04·(28 + 0,0015 t_z)· t_z

или

0,00156 t_z² + 29,12 t_z – 62507 = 0

t_z = (33)

t_z = = 1949 ( ⁰С)

T_z = t_z +273 (34)

T_z = 1949 + 273 = 2222 (К)

Для двигателей работающих по циклу со смешанным подводом теплоты при V = const и p = const, максимальное давление сгорания p_z , (МПа) примет вид:

p_z = λ·p_c (35)

p_z = 1,6·3,72 = 6

Степень предварительного расширения ρ вычисляется по формуле :

ρ = · (36)

ρ = · = 1,7

7.Процесс расширения

В результате процесса расширения тепловая энергия топлива преобразуется в механическую работу.

Степень последующего расширения δ вычисляется по формуле:

δ = (37)

δ = = 8,65

Средние показатели адиабаты и политропы расширения. Для дизелей на номинальном режиме можно принять показатель политропы расширения с учётом достаточно больших размеров цилиндра, несколько меньше показателя адиабаты расширения, который определяется по номограмме.

k₂ = 1,28

n₂ = 1,28

Давление в конце расширения , (МПа) при смешанном подводом теплоты определяется по формуле:

= (38)

= = 0,38

Температура в конце расширения , (К) при смешанном подводом теплоты определяется по формуле :

= (39)

= = 1200