2.2.3 Параметри процесу стиску
Умовно приймається, що процес стиску в дійсному циклі проходить по політропі з постійним показником n1. Процес стиску характеризується показником політропи стиску, температурою, тиском і теплоємністю робочого тіла в процесі стиску.
Величина показника політропи стиску:
для бензинових двигунів n1 = (k1 – 0.01) … (k1 – 0.04);
для дизелів n1 = (k1 + 0.02) … (k1 – 0.02),
де k1 – показник адіабати стиску.
Величина середнього показника адіабати стиску визначається за номограмою, показаною на рис.1 (додаток А) залежно від ступеня стиску двигуна і температури в кінці впуску Ta.
Тиск в циліндрі в кінці процесу стиску:
,
МПа
Температура робочого тіла в кінці процесу стиску:
, К
де – ступінь стиску двигуна.
Значення pc і Tc повинні лежати в межах:
для бензинових двигунів pc = 0.9… 2.0 МПа, Tc = 600 … 800 К;
для дизелів pc = 3.5… 5.5 МПа, Tc = 700 … 900 К;
2.2.4 Параметри процесу згоряння
Коефіцієнт молекулярної зміни горючої суміші
Дійсний коефіцієнт зміни робочої суміші (враховує наявність залишкових газів)
Кількість тепла, що не виділяється при згорянні сумішей з <1 внаслідок неповного згоряння
,
кДж/кг пального,
при 1 - Hu=0.
Теплота згоряння робочої суміші:
,
кДж/кмоль роб.суміші,
де Hu – найнижча теплота згоряння палива. Це кількість теплоти, що виділяється при повному згорянні 1 кг палива без врахування теплоти, яка міститься в утвореній в процесі згоряння водяній парі. Таке згоряння відбувається в циліндрах ДВЗ при надлишку повітря.
Величина
підставляються
в формули в КДж/кг .
Таблиця 1.2 – Приблизні значення нижчої теплоти згоряння
Автомобільних палив
Показник |
Вид палива |
|
Бензин |
Дизпаливо |
|
Нижча теплота згоряння |
44.0 МДж/кг |
42.5 МДж/кг |
Середня молярна теплоємність продуктів згоряння:
де
– середні молярні теплоємності
компонентів продуктів згоряння, які
визначаються за емпіричними формулами,
наведеними в таблиці 1.1 для інтервалу
температур 1501…28000С.
Підставляючи в цю формулу замість tz величину Tz-273 і групуючи відомі члени, одержимо рівняння виду:
Температура в кінці видимого процесу згоряння для бензинового двигуна може бути визначена з виразу:
Для дизелів:
де z – коефіцієнт використання тепла:
для бензинових двигунів Z = 0.80…0.95;
для дизелів з нерозділеними камерами згоряння Z = 0.70…0.85;
для дизелів з розділеними камерами згоряння Z = 0.65…0.80;
для газових двигунів Z = 0.80…0.85.
– ступінь підвищення тиску.
Для дизелів з нерозділеними камерами згоряння і об’ємним сумішоутворенням = 1.6…2.5.
Для вихорокамерних і передкамерних дизелів, а також при плівковому сумішоутворенні = 1.2…1.8.
Після підстановки в рівняння
згоряння відповідних числових значень
і виконання необхідних перетворень
рівняння згоряння прийме вигляд:
Тоді:
, К
Тиск в кінці видимого згоряння:
для бензинових двигунів:
, Мпа ;
для дизелів:
,
МПа.
Ступінь попереднього розширення для дизеля:
Значення Tz , pz , і для сучасних двигунів знаходяться в межах:
для бензинових двигунів:
Tz = 2400 … 2990 К; pz = 3.5 … 6.5 МПа; = 3.2 … 4.2;
для газових двигунів:
Tz = 2200 … 2500 К; pz = 3.0 … 5.0 МПа;
для дизелів:
Tz = 1800 … 2300 К; pz = 6.0 … 12 МПа; = 1.2 … 1.7.
Дійсний максимальний тиск в циліндрах двигуна:
бензинового pzд = 0.85pz , МПа
дизеля pzд = pz , МПа