3 .3 Расчет рабочих процессов в цилиндре

3.3.1 Процесс наполнения

3.3.1.1 Давление в конце процесса наполнения вычисляем по формуле: Р_а=_аP_S, где коэффициент снижения давления во впускных каналах _а для четырехтактных дизелей с наддувом находится в пределах от 0,9 до 0,96. Принимаем _а=0,96 [5, стр.44].

Р_а=0,96 P_S =0,960,13=0,125 МПа

3.3.1.2 Температуру в конце процесса наполнения вычисляем по формуле:

Та=(Тs + Ts +_г Тг)/(1 + г),где

Тs=Tк-Тв.о.=335-13=322К - температура воздуха перед цилиндром.

3.3.1.3 Коэффициент наполнения равен

_н=(Р_аТs)/[(-1)PsТа(1+г)]=

3.3.2 Процесс сжатия

3.3.2.1 Давление газов в конце сжатия вычислим по формуле

Рс = Раⁿ¹ =0,124813,25 ^1,379 =4 ,4МПа.

3.3.2.2 Температура газов в конце сжатия определяем по формуле

Тс = Та ^{n1 - 1} =340,213,25 ^0,379= 906 К

3.3.3 Процесс сгорания

3.3.3.1 Степень повышения давления определим по формуле

= Рz / Рс =6,7/4,4=1,52

3.3.3.2 Рассчитаем максимальную температуру сгорания Т_Z, предварительно определив :

-среднюю мольную теплоемкость сухого воздуха :

C_v^’= 19,26 + 0,0025Тс =19,26+0,0025906=21,525кДж /к моль К;

-среднюю мольную теплоемкость продуктов сгорания :

С_v^’’ = 20,47 +0,0036Тс = 20,47+0,0036906=23,732кДж /к моль К;

- долю топлива сгоревшего при максимальном давлении газов в цилиндре:

x_z= _z / _b =0,8/0,9= 0,889;

-теоретический коэффициент молекулярного изменения :

_o = 1+0,0639 /  =1 +0,0639/1,8= 1,0355;

-действительный коэффициент молекулярного изменения :

_z = 1+(_o+1)/(1+г)x_Г = 1+(0,0355/1,02 ) 0,889=1,0348;

Уравнение приводим к виду :

Т _z=a/C_P^’’где

a=[ZQн/L_o+(C_v^’+R)T_c+гT_c(C_v^’’+R)]1/_z(1+_Г)=

=[0,841868/1 ,80,495+(21,525+8,3141,52)906+

+0,02872,3(23,732+8,3141,52)]1/1,03481,02=65563,45 ,где

L_o=0,495кмоль/кг- теоретически необходимое количество воздуха для сгорания1кг топлива [1, стр.148];R=8,314кДж/(кмоль К)-универсальная газовая постоянная; С_p^’’=28,22+0,00307T_z-cредняя мольная изобарная теплоемкость продуктов сгорания.

Отсюда : Т_z = 65563,45/(28,22+0,00307 T_Z ) _.

Решая квадратное уравнение, получим T_Z =1922 К

3.3.3.3 Степень предварительного расширения определяем по формуле:

= _zТ_z / (T_c) =

3.3.4 Процесс расширения.

3.3.4.1 Степень последующего расширения определяем по формуле:

 = / = 13,25/1,44=9,2

3.3.4.2 Давление газов в цилиндре в конце расширения определяем по формуле:

P_b = Рz / ⁿ² =6,7 /9,2 ^1,.22 =0,447МПа

3.3.4.3 Температура газов в конце расширения определим по формуле:

T_b=T_z/^n2-1=1922/9,2 ^0.22 =1179,56 К

Результаты расчетов рабочих процессов записываем в таблицу 3.2

Таблица 3.2 – Резу льтаты расчетов рабочих процессов в цилиндре

Наименование расчетных параметров	Условное обозначение, размерность	Числовое значение
Давление смеси воздуха и остаточных газов в начале сжатия	Pа, МПа	0,125
Температура смеси в начале сжатия	Та , К	340,2
Коэффициент наполнения	н	0,953
Давление в конце сжатия	РС, МПа	4,4
Температура в конце сжатия	ТС , К	906
Степень предварительного расширения		1,44
Степень последующего расширения		9,2
Степень повышения давления		1,52
Температура в точке цикла , соответствующая окончанию видимого сгорания топлива	ТZ , K	1922
Давление газов в конце расширения	Pb , МПа	0,447
Температура газов в конце расширения	Тb , K	1179,56