8. По формуле (4.6) определим Тс2 во втором приближении:
К или tc2
= 658,9 oC.
9. Принимая среднее
значение политропы сжатия между
значениями
и
,
получим n1
= 1,356, определим истинную температуру в
конце сжатия по формуле (4.6):
К или tc
= 657 oC.
10. По формуле (4.9) рассчитываем давление в конце сжатия:
МПа.
5. ПРОЦЕССЫ СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ И
ВОСПЛАМЕНЕНИЯ В ЦИЛИНДРЕ
5.1. Образование горючей смеси в ДВС
с искровым зажиганием
Реакции окисления горючего не возможны без контакта с окислителем, поэтому в ДВС количество таких контактов обеспечивается смешением горючего и окислителя, которое называется смесеобразованием.
Полнота и скорость сгорания топлива определяются не только отношением топлива к воздуху (коэффициент избытка воздуха α), но и однородностью смеси, скоростью, местом и временем смешения.
Однородной называется смесь, в которой около каждой молекулы топлива расположено одинаковое количество молекул кислорода, азота и др. веществ. Гомогенной смесью называется однородная смесь компонентов, находящаяся в одном агрегатном состоянии.
Смесь, состоящая из веществ, находящихся в разных агрегатных состояниях (окислитель – газ, горючее – капли или пленка жидкости) всегда неоднородна и ее называют двухфазной или гетерогенной смесью.
Смешение компонентов горючей смеси происходит в результате молекулярной диффузии одного газа в другой газ через условную поверхность, разделяющую их неподвижные объемы или ламинарные потоки. В ДВС процесс смесеобразования составляет 0,0005 – 0,06 с и зависит от температуры компонентов и поверхности их смешения, турбулентности компонентов при диффузии и др. факторов.
По способу смесеобразования двигатели различают на ДВС с внешним смесеобразованием, к которым относят, главным образом, ДВС с искровым зажиганием (бензиновые и газовые ДВС), а так же ДВС с внутренним смесеобразованием, к которым относят, главным образом ДВС с непосредственным впрыском топлива в цилиндры (дизели). Конечно, это разделение условно, поскольку имеются ДВС с искровым зажиганием с непосредственным впрыском топлива в цилиндры, а также дизели с подводом части топлива во впускной трубопровод.
Топливовоздушная смесь, образовавшаяся в системе впуска ДВС с искровым зажиганием, проходя в цилиндр через впускной трубопровод, нагревается и становится гомогенной. В цилиндре ДВС во время впуска и сжатия происходит дополнительное перемешивание при турбулизации смеси, что способствует ускорению процесса сгорания в камере сгорания.
Для образования топливовоздушной смеси во впускном трубопроводе используют карбюраторы, в котором смешение топлива с воздухом происходит путем эжектирования топлива в поток воздуха, и форсунки (инжекторы), которые впрыскивают топливо в поток воздуха.
В настоящее время в автомобильных ДВС главным образом используются форсунки для впрыскивания топлива, поскольку они позволяют:
- использовать наддув цилиндров;
- исключают диффузор из впускного трубопровода, что улучшает наполнение цилиндров;
- более равномерно распределить топливо по цилиндрам в многоцилиндровом ДВС;
- использовать электронное регулирование цикловой подачи топлива в зависимости от режимов работы ДВС и автомобиля.