Лекция 8 Тема: Процесс расширения и выпуска

Содержание: Основные параметры процессов расширения и выпуска. Их расчет.

Влияние различных факторов на параметры процессов.

Основные параметры процессов расширения и выпуска

В теоретическом цикле протекание процесса расширения предполагается без теплообмена. В действительном цикле процесс расширения (рисунок 8. 1) протекает при высокой температуре с интенсивным теплообменом.

Рисунок 8.1 -Процесс расширения в действительном цикле

В первой фазе процесса расширения продолжается горение топлива (догорание) и температура рабочей смеси не только не понижается, а наоборот продолжает повышаться, не смотря на интенсивный отвод теплоты в стенки огневой поверхности камеры сгорания (стенки цилиндра, поверхность поршня и головки цилиндра) и увеличения объёма. Во второй фазе происходит снижение температуры рабочей смеси вследствие прекращения горения топлива и продолжающего увеличения поверхности интенсивного теплоотвода. Таким образом, процесс расширения также как и сжатие является политропным, с показателем переменным на всем протяжении хода поршня. При упрошенных расчетах рабочего цикла принимают условный постоянный средний показатель политропы сжатия равный n_р = соnst

Параметры, характеризующие процесс расширения

Предполагая, что расширение протекает по политропному процессу со средним показателем-n_р, температуру и давление можно определить по уравнению политропного процесса

Для участка z-b диаграммы (см.рисунок 5.11) начальные и конечные параметры

рабочего тела в процессе расширения связаны уравнением политропы вида:

из которого

Давление в конце процесса расширения точка b

отношение - называется степенью последующего расширения

используя это обозначение получим:

для дизелей

для двигателей с искровым зажиганием

тогда

Температура в конце процесса расширения для дизеля ,

для двигателей с искровым зажиганием

Значения n_р принимают:

- для двигателей с искровым зажиганием n_р = 1,231,3

- для дизелей n_р = 1,181,28.

Процесс расширения протекает при высокой температуре с интенсивным теплообменом. В первой фазе процесса расширения продолжается горение топлива(догорание) и температура рабочей смеси не только не понижается, а наоборот продолжает повышаться, не смотря на интенсивный отвод теплоты в стенки огневой поверхности камеры сгорания ( стенки цилиндра, поверхность поршня и головки цилиндра) и увеличения объёма. Во второй фазе происходит снижение температуры рабочей смеси вследствие прекращения горения топлива и продолжающего увеличения поверхности интенсивного теплоотвода. Таким образом, процесс расширения также как и сжатие является политропным, с показателем переменным на всем протяжении хода поршня. В расчетах рабочего цикла принимают условный постоянный средний показатель политропы расширения- n_р, значения которого составляют для дизелей:

Тип дизеля	nр
Малооборотные с неохлаждаемыми поршнями	1,151,25
Среднеоборотные и высокооборотные с охлаждаемыми поршнями	1,2 1,3

Литература:

1. Тепловозные двигатели внутреннего сгорания А.Э. Симсон и др., М., Транспорт, 1987

2. Локомотивные энергетические установки. А.И. Володин, В.З. Зюбанов. Под редакцией А.И. Володина. Москва, Желдориздат.2002 г.718с.

3. Володин А.И. Тепловозные ДВС. М., Транспорт – 1978 г.

Контрольные вопросы

1. Как осуществляется процесс расширения.

2. К какому термодинамическому процессу относится процесс расширения ДВС.

3. Каким показателем характеризуется кривая линия процесса расширения, его среднее численное значение.

4. Какие основные термодинамические параметры характеризуют такт расширения. Приведите формулы их определения

Лекция.9