Расчет процессов газообмена:

1. Исходные величины:

Po, МПа	0,1	давление окр. воздуха
То, К	298	температура окр. воздуха
R, Дж/кг*К	287	универсальная газовая постоянная
β^2+ξ	2,5	Суммарный фактор сопротивления впускного такта
V, м/с	90	скорость заряда на впуске
ΔТ, К	9	подогрев РТ на такте впуска
Tr, K	1020	температура РТ в конце такта выпуска
Pr, МПа	0,115	давление остаточных газов
ϕ	1	Отношение теплоёмкости остаточных газов к теплоёмкости свежего заряда
ϕ1	1,03	Коэффициент дозарядки

Давление остаточных газов =(1,05…1,25) МПа. Большие значения характерны для более высоких скоростных режимов и большего сопротивления на впуске.

Температура остаточных газов Tr =900…1100 К. Значение Tr меньше: при меньших значениях ; уменьшении n.

Температура подогрева заряда ΔТ =0…20 К. Значения ΔТ меньше: при больших значениях n; при распределённом впрыскивании бензина в ДсИЗ.

Суммарный фактор сопротивления впускного такта =2,5…4,0. Значения меньше: при распределённом впрыскивании бензина в ДсИЗ (не более 3,5), при двух и трех впускных клапанах.

Средняя за процесс впуска скорость смеси V=60…100 м/с. Меньшие значения V характерны для: ДВС с меньшими значениями n; ДсИЗ с распределённым впрыскиванием бензина; ДВС, имеющих два и более впускных клапана на цилиндр.

2. Определение параметров на впуске. Плотность заряда на впуске:

3. Определение давления рабочего тела в конце такта впуска.

Гидравлические потери во впускном трубопроводе

давления рабочего тела в конце такта впуска

Для ДсИЗ

4. Определение коэффициента остаточных газов:

Для ДсИЗ

5. Определение температуры заряда в конце такта впуска:

Для ДсИЗ

6. Определение коэффициента наполнения:

Для ДсИЗ

4. Расчет такта сжатия:

1. Был выбран показатель политропы n1=1,36 n1=1,34…1,38

Значение n1 возрастает с увеличением частоты вращения коленчатого вала вследствие уменьшения времени теплообмена со стенками и повышения температуры деталей цилиндропоршневой группы, а также вследствие уменьшения утечек заряда.

Меньшие значения n1 характерны для двигателей с жидкостным охлаждением, а также для двигателей с поршнями и головками цилиндров из алюминиевых сплавов.

2. Определение параметров рабочего тела в конце цикла сжатия:

Расчет давления в конце такта:

Для ДсИз

Расчет температуры в конце такта:

Для ДсИЗ

Среди ДсИЗ более высокие значения давления и температуры имеют двигатели с большими значениями степени сжатия и большей частотой вращения n коленчатого вала.

4. Расчет процесса сгорания:

1. Исходные данные для расчета процесса сгорания

Низшая теплота сгорания топлива = 44 МДж/кг

Коэффициент выделения теплоты на участке видимого сгорания ξz=0,85…0,92

2. Определение потерь теплоты от неполноты сгорания (в расчете на 1 кг топлива):

3. Определение теплоты сгорания рабочей смеси:

4. Определение действительного значения коэффициента молярного изменения рабочей смеси:

5. Определение максимального температуры цикла сгорания T_z

В современных ДсИЗ с распределённым впрыскиванием с =9…11 и n=5000…6000 значение коэффициента задаётся в пределах 0,82…0,90. Все факторы, способствующие в процессе сгорания росту теплоотдачи от рабочего тела к стенкам КС, и факторы, снижающие скорость сгорания или усиливающие догорание топлива, а также утечки рабочего тела через кольца и клапаны, уменьшают значение . Принимаем для ДсИЗ .

Меньшие значения характерны для двигателей с жидкостным охлаждением, а также для двигателей с поршнями и головками цилиндров из алюминиевых сплавов, так как эти факторы способствуют усилению теплоотдачи от рабочего тела к стенкам КС.

Меньшие значения коэффициента характерны для двигателей, использующих состав смеси с =0,90…0,95, на номинальном режиме работы. Это объясняется влиянием диссоциации продуктов сгорания, которая максимальна при составах смеси, близких к стехиометрическому.

Запишем уравнение первого закона термодинамики для процесса сгорания в ДСиЗ.

(1.1)

Значения при температуре T_c =775,881 (t_c=502 )

МДЖ/кмоль

Истинное значение внутренней энергии продуктов сгорания в рабочем цикле двигателя:

МДЖ/кмоль

6 МДЖ/кмоль

Получаем t_z=2457 =>

Для ДсИЗ

Для ДсИЗ

Для ДсИЗ МПа

Большие значения и относятся к двигателям с распределённым впрыскиванием бензина и с большими степенями сжатия.