2.1. Процесс наполнения.

Совершенство процесса наполнения оценивается коэффициентом наполнения и коэффициентом остаточных газов, на величины которых определяющее влияние оказывают давление и температура воздуха конца процесса наполнения.

2.1.1. Расчет параметров процесса наполнения.

Схема наддува и основные параметры наддувочного воздуха приведены на рис.1

Рис.1. Схемы наддува и параметры наддувочного воздуха

2.1.1.1. Давление воздуха в цилиндре в конце процесса

Наполнения (начала сжатия).

- для четырехтактных дизелей.

Р_а = 0,5(Р_ВП + Р_СР) , Мпа (1)

где: Р_ВП – давление воздуха перед впускными органами (клапана или окна);

В дизелях с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха происходит некоторое снижение его давления, связанного с сопротивлением охладителя. Поэтому Р_ВП = Р'_К = Р_К – Р_ОХЛ

Р_СР = (0,75¸0,9) Р_ВП – среднее давление наполнения.

Р_К - давление наддува; Р'_К -давление наддува после охладителя.

DР_Ф, DР_ОХЛ – соответственно сопротивление фильтра и охладителя наддувочного воздуха.

Для упрощенного расчета можно принять DР_Ф = DР_ОХЛ.= 0,003 МПа.

- Для двухтактных дизелей

при упрощенном расчете давление воздуха в цилиндре можно принять равным:

Р_а = (0,85¸1,1)× Р'_К = (0,85¸1,1)×(Р_К – Р_ОХЛ), Мпа (2)

2.1.1.2. Температура воздуха к концу наполнения (начала сжатия)

--Температура воздуха за компрессором ( Т_к ) (перед воздухоохладителем) определяется как:

Т_к= , К (3)

где: h_а.к. – адиабатный КПД компрессора (задано);

Р_к - давление наддува;

Р_о– давление окружающей среды .

--Температура воздуха на выходе из охладителя (перед впускными органами дизеля):

Т¹_к = Т_к - (Т_к - Т_о)×w_охл, К (4)

где: w_охл = (0,5¸0,9) – степень охлаждения;

Т_о – температура окружающей среды, К; ( по заданию)

Т_o = t_o + 273 (K)

-- Температура заряда к концу наполнения (начала сжатия)

, K (5)

где: DТ = (10¸15) – подогрев заряда от стенок цилиндра;

g - коэффициент остаточных газов (по заданию).

Т_ост.г. – температура остаточных газов.

В зависимости от типа двигателя -Т_ост.г. можно принять:

для четырехтактных – Т_ост.г. = 800¸900 К

для двухтактных - Т_ост.г. = 700¸800 К;

Плотность всасываемого дизелем воздуха

(6)

где: - газовая постоянная воздуха;

m_b=28,95 – масса 1 кмоль воздуха;

R = 8314 - универсальная газовая постоянная.

2.1.1.3. Коэффициент наполнения

Коэффициентом наполнения (h_v) называют отношение действительного количества воздуха поступившего в цилиндр к началу сжатия к теоретический возможному количеству воздуха, который мог бы заполнить цилиндр при давлении и температуре воздуха перед впускными органами двигателя.

Коэффициент наполнения дизелей определяется из выражения: