25. Теплоёмкость остаточных газов

По табл. 3.7 методического указания выбираем среднюю мольную теплоёмкость продуктов сгорания.

(n_min) = 23,867 + (24,014 – 23,867) · 0,05/ 0,05 = 24,014 кДж/ кмоль · К

(n_min) = 24,440 кДж/ кмоль · К

(n_min) = 24,014 + (24,440 – 24,014)·9,218/100 = 24,053 кДж/ кмоль · К

(n_м) = 2324,15 + (24,045 – 24,15)·0,05/0,05 = 24,045 кДж/ кмоль · К

(n_м) = 24,586 + (24,475 – 24,586)·0,05/0,05 = 24,475 кДж/ кмоль · К

(n_м) = 24,045 + (24,475 + 24,045)·6,027/100 = 24,0709 кДж/ кмоль · К

(n_N) = 24,150 кДж/ кмоль · К

(n_max) = 24,041 кДж/ кмоль · К

26. Теплоёмкость рабочей смеси

(n_min) = (1/(1 + 0,0416))·[21,965+0,0416·24,053] = 22,047 кДж/ кмоль · К

(n_M) = (1/(1 + 0,0370))·[21,939+0,0370·24,0709] = 22,008 кДж/ кмоль · К

(n_N) = (1/(1 + 0,03715))·[21,922+0,03715·24,150] = 22,030 кДж/ кмоль · К

(n_max) = (1/(1 + 0,0383))·[21,922+0,0383·24,041] = 21,998 кДж/ кмоль · К

Таблица 3

Результаты расчетов процесса сжатия

Параметр	nmin	nM	nN	nmax
n, min–1	945	3005	5705	6265
k1	1,3770	1,3765	1,3765	1,3765
n1	1,3768	1,3763	1,3763	1,3763
pc	2,372	2,290	2,059	1,994
Tc	790,328	780,628	774,196	774,125
tc	517,328	507,628	501,196	501,125
	21,965	21,939	21,922	21,922
	24,053	24,0709	24,150	24,041
	22,047	22,008	22,030	21,998

Процесс сгорания.

27. Коэффициент молекулярного изменения свежей смеси

28. Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси

29. Потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания (α >1)

кДж/кг

кДж/кг

кДж/кг

кДж/кг

30. Теплота сгорания рабочей смеси

кДж/кмоль раб.см.

кДж/кмоль раб.см.

кДж/кмоль раб.см.

кДж/кмоль раб.см.

31. Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания

Значения теплоемкости принимаем по табл. 3.6 в диапазоне от 1501 до 2800°С.

32. Температура в конце видимого сгорания

где - коэффициент использованной теплоты (выбираем по графику: рис 1)

(n_min) = 0,87; (n_М) = 0,975; (n_N) = 0,99; (n_max) = 0,98.

для n_min:

0,87 · 76417,22 + 22,047 · 517,328 = 0,9343 · (28,345 + 0,00238 · t_z) · t_z;

77888,52 = 26,483t_z + 0,0022 ;

0,0022 + 26,483t_z – 77888,52 = 0; t_z = 2444,62˚С

для n_М:

0,975 · 80583,19 + 22,008· 507,628 = 1,0514 · (24,783 + 0,002095·t_z) · t_z;

89740,49 = 26,057t_z + 0,0022 ;

0,0022 + 26,057t_z – 89740,49 = 0; t_z = 2787,73˚С

для n_N:

0,99 · 80571,54 + 22,030 · 501,196 = 1,0514·(24,782+0,00209·t_z) · t_z;

90807,17 = 26,056t_z + 0,0022 ;

0,0022 + 26,056t_z – 90807,17 = 0; t_z = 2815,68˚С

для n_max:

0,98 · 79050,45 + 21,998 · 501,125 = 1,0611·(24,651+0,002073·t_z) · t_z

88493,19 = 26,157 t_z + 0,0022 ;

0,0022 + 26,157t_z – 88493,19 = 0; t_z = 2748,01˚С

33. Максимальное теоретическое значение давления в конце сгорания

где T_z = t_z + 273˚C.

p_z(n_min) = 2,372 · 0,9343 · 2717,62/790,328 = 7,620 МПа

p_z(n_M) = 2,290 · 1,0514 · 3060,73/780,628 = 9,440 МПа

p_z(n_N) = 2,059 · 1,0514 · 3088,68/774,196 = 8,637 МПа

p_z(n_max) = 1,994 · 1,0611 · 3021,01/774,125 = 8,257 МПа

34. Действительное максимальное давление в конце сгорания

= 0,85 · p_z:

(n_min) = 0,85 · 7,620 = 6,477 МПа;

(n_M) = 0,85 · 9,440 = 8,024 МПа;

(n_N) = 0,85 · 8,637 = 7,341 МПа;

(n_max) = 0,85 · 8,257 = 7,018 МПа;

35. Степень повышения давления

.

;

;

;

.

Таблица 4

Результаты расчётов процесса сгорания

Параметры	Процесс сгорания
n	945	3005	5705	6265
	0,9316	1,0533	1,0533	1,0635
	0,9343	1,0514	1,0514	1,0611
	6201,41	0	0	2480,57
	76417,22	80583,19	80571,54	79050,45
	28,345+ +0,00238·tz	24,783+ +0,002095·tz	24,782+ +0,00209·tz	24,651+ +0,002073·tz
	0,87	0,975	0,99	0,98
	2444,62	2787,73	2815,68	2748,01
	2717,62	3060,73	3080,68	3021,01
	7,620	9,440	8,637	8,257
	6,477	8,024	7,341	7,018
	3,212	4,122	4,195	4,141

Процесс расширения и выпуска.

36. Средний показатель адиабаты расширения k₂ (по рис. 3 «Номограмма определения показателя адиабаты расширения k₂ для бензинового двигателя»).

Рис. 3 Номограмма определения показателя адиабаты расширения k₂ для бензинового двигателя.

k₂(n_min) = 1,255 ; k₂(n_М) = 1,245 ; k₂(n_N) = 1,2465; k₂(n_max) = 1,247.

37. Средний показатель политропы расширения n₂

n₂ = k₂ - ∆;

n₂(n_min) = 1,2542 ; n₂(n_М) = 1,2442 ; n₂(n_N) = 1,2457; n₂(n_max) = 1,2462.

38. Давление в конце процесса расширения

p_b(n_min) = 7,620/10^1,2542 = 0,5569 МПа;

p_b(n_M) = 9,440/10^1,2442 = 0,538 МПа;

p_b(n_N) = 8,637/10^1,2457 = 0,4905 МПа;

p_b(n_max) = 8,257/10^1,2462 = 0,4684 МПа;

39. Температура в конце процесса расширения

Т_b(n_min) = 2717,62/10^0,2542 = 1513,52 К;

Т_b(n_M) = 3060,73/10^0,2442 = 1744,31 К;

Т_b(n_N) = 3080,68/10^0,2457 = 1749,63 К;

Т_b(n_max) = 3021,01/10^0,2462 = 1713,77 К;

40. Проверка ранее принятой температуры остаточных газов Т_r

Т_r(n_min) = 1513,52/ = 864,23 К;

Т_r(n_M) = 1744,31/ = 1012,76 К;

Т_r(n_N) = 1749,63/ = 1062,96 К;

Т_r(n_max) = 1713,77/ = 1061,61 К.

41. Погрешность расчета (допустимая погрешность не более 5%)

∆T_r = [(T_r – T_{r р.п.})/ T_{r р.п.}] · 100%:

∆T_r(n_min) = [(864,23 – 900)/ 900] · 100% = 3,97%;

∆T_r(n_M) = [(1012,76 – 975)/ 975] · 100% = 3,87%;

∆T_r(n_N) = [(1062,96 – 1040)/ 1040] · 100% = 2,21%;

∆T_r(n_max) = [(1061,61 – 1045)/ 1045] · 100% = 1,59%;

Таблица 5

Результаты расчётов процесса расширения и выпуска

Параметры	Процесс расширения и выпуска
n	945	3005	5705	6265
	1,255	1,245	1,2465	1,247
	1,2542	1,2442	1,2457	1,2462
	0,5569	0,538	0,4905	0,4684
	1513,52	1744,31	1749,63	1713,77
	864,23	1012,76	1062,96	1061,61
	3,97	3,87	2,21	1,59