Визначення параметрів процесу стиску.
До параметрів процесу
стиску відносяться: тиск в кінці процесу
і температура
,
показник політропи стиску
,
середні мольні теплоємності свіжої
суміші, залишкових газів і робочої
суміші.
Величина
встановлюється за дослідними даними в
залежності від частоти обертання
колінчастого валу двигуна; ступеню
стиску; розмірів циліндра; матеріалу
поршня, циліндра і головки циліндрів;
теплообміну і інших факторів. Враховуючи,
що процес стиску здійснюється за короткий
проміжок часу (0,005 с...0,015 с), сумарний
теплообмін між робочим тілом і стінками
циліндра за процес стиску незначний і
величина
оцінюється по середньому показнику
адіабати
.
Для карбюраторних двигунів
.
Величина адіабати
визначається по номограмі (рис. 2) для
відповідних значень
та
.
При виборі
враховується, що при зменшенні частоти
обертання колінчастого валу тепловіддача
від газів в стінки циліндрів збільшується,
а
зменшується порівняно з
.
|
3200 об/хв |
5600 об/хв |
6000 об/хв |
|
1,3771 |
1,3772 |
1,3772 |
|
1,3760 |
1,3770 |
1,3770 |
|
338 0К |
337 0К |
337 0К |
Тиск в кінці процесу Рс визначаємо за формулою:
(22)
При
-
;
при
-
;
при
-
;
при
-
.
Температуру Тс в кінці стиску визначаємо за формулою:
(23)
При
-
;
Для інших режимів роботи двигуна розрахунки проводимо аналогічно:
-
;
-
;
-
.
Середня мольна теплоємність в кінці стиску:
а) свіжої суміші визначається за формулою з таблиці 4:
,
(24)
де
.
Для різних швидкісних
режимів
та
будуть:
-
;
;
Для інших режимів розрахунки проводимо аналогічно:
-
;
;
-
;
;
-
;
.
б)
залишкових газів
- визначається методом екстраполяції
з використанням табл. 5:
- при
,
і
:
,
де 23,303 і 23,450 - значення теплоємкості продуктів згорання при 4000С взяті по таблиці 5.
,
де 23,707 і 23,867 - значення
теплоємкості продуктів згорання, при
500 0С
та
і
,
які взяті за таблицею 5.
Теплоємкість продуктів згорання при складає:
.
При
,
,
визначення
здійснюється аналогічно методом
екстраполяції з використанням даних
табл. 5.
,
,
.
При
і
,
та
і
теплоємність продуктів згорання складає:
.
в) робочої суміші:
(25)
При :
;
При
:
;
При
:
.
Визначення параметрів процесу згорання.
Процес згорання характеризується показниками, основні з яких:
температура в
кінці видимого процесу згорання
;
максимальний тиск
згорання
.
Крім того існують додаткові показники:
коефіцієнт
молекулярної зміни паливної суміші
;
коефіцієнт
молекулярної зміни робочою суміші
;
кількість теплоти
витраченої внаслідок хімічної неповноти
згорання
;
теплота згорання
робочої суміші
;
середня мольна теплоємкість продуктів згорання;
коефіцієнт
використання теплоти
.
Коефіцієнти молекулярної зміни:
- паливної суміші
-
(26)
- робочої суміші
-
Визначаємо коефіцієнти молекулярної зміни для вибраних режимів роботи двигуна:
для режиму з
:
;
.
Для інших режимів розрахунки проводимо аналогічно:
;
.
;
.
;
.
Кількість теплоти, витраченої внаслідок хімічної неповноти згорання:
(27)
При
:
;
Для інших режимів
розрахунки проводимо аналогічно, при
,
,
:
.
Теплота згорання робочої суміші
(28)
Для -
,
Для інших режимів розрахунки проводимо аналогічно:
,
,
.
Середня мольна теплоємкість продуктів згорання:
,
(29)
де
- відповідно кількість продуктів згорання
,
СО, Н2О,
Н2
і N2,
кмоль/кг палива;
,
;
;
;
- відповідно середні мольні теплоємкості
продуктів
,
СО, Н2О,
Н2
і N2,
(визначаються за формулами табл. 4).
При
При
,
,
-
Коефіцієнт
використання теплоти
приймається для кожного режиму за
графіком рис. 1.
Для
-
;
Для
-
;
Для
-
;
Для
-
.
Температура в кінці процесу згорання tz визначається за рівнянням згорання:
(30)
Для режиму з
,
.
Звідки
,
.
Для інших режимів
роботи двигуна
(
)
визначаємо аналогічно:
-
,
;
-
,
;
-
,
.
Теоретичний максимальний тиск згорання визначаємо за формулою:
(31)
Для
:
.
Для інших режимів
роботи двигуна
визначаємо аналогічно:
-
;
-
;
-
.
Дійсну величину максимального тиску згорання Рzд визначаємо за формулою:
(32)
Відповідно для кожного із прийнятих режимів роботи двигуна:
-
;
Для
-
;
Для
-
;
Для
-
.
Ступінь підвищення
тиску
визначаємо за формулою:
(33)
Для першого режиму ступінь підвищення тиску складе:
-
;
Для інших режимів
визначаємо аналогічно:
при
-
;
при
-
;
при
-
.
