3.2. Расчёт свободного выпуска в подкритической фазе.
Подкритический выпуск является продолжением процесса свободного выпуска. Моментом начала подкритического выпуска является момент окончания надкритического выпуска. В данном пункте необходимо определить точку окончания инерционного процесса, а также параметры в цилиндре двигателя в течение этого процесса. Считается, что поршень во время этого процесса неподвижен.
Расчёт выполняется в табличной форме.
Давление за клапаном равно:
Где Р – давление в момент окончания надкритического выпуска, принимаем из таблицы 3;
-
критическое отношение давлений, при
котором наступает критическое течение
(со скоростью звука), определяется
показателем адиабаты
Где
– длительность процесса, в течении
которого затухают инерционные процессы
в выхлопном коллекторе;
-
фаза начала подкритического выпуска;
-
текущий угол, при котором
.
Обозначим параметр, который высчитывает величину время-сечения от начала процесса через z:
,
Где T1 и P1 – температура и давление на начало процесса;
.
Параметр X вычисляется в зависимости от величины z:
-
при
-
при
-
при
Давление в выхлопном патрубке на начало процесса подкритического выпуска:
,
Давление в цилиндре определяется зависимостью:
.
Подкритический выпуск.
α |
Vcp, м3 |
А, м2 |
ΔP,МПа |
Pг,МПа |
z |
x |
P',МПа |
Р,МПа |
Т, К |
20 |
0,0266 |
1,60762E-06 |
0,0000 |
0,347 |
0 |
1,888 |
0,655 |
0,655 |
994 |
21 |
0,0266 |
3,22885E-06 |
0,0028 |
0,350 |
0,0459 |
1,843 |
0,640 |
0,643 |
992 |
22 |
0,0266 |
4,86346E-06 |
0,0057 |
0,353 |
0,0923 |
1,799 |
0,624 |
0,630 |
990 |
23 |
0,0265 |
6,51124E-06 |
0,0085 |
0,356 |
0,1394 |
1,756 |
0,609 |
0,618 |
987 |
24 |
0,0265 |
8,17197E-06 |
0,0114 |
0,358 |
0,1870 |
1,713 |
0,594 |
0,606 |
985 |
25 |
0,0265 |
9,84542E-06 |
0,0142 |
0,361 |
0,2353 |
1,671 |
0,580 |
0,594 |
983 |
26 |
0,0264 |
1,15314E-05 |
0,0171 |
0,364 |
0,2842 |
1,629 |
0,566 |
0,583 |
981 |
27 |
0,0264 |
1,32296E-05 |
0,0199 |
0,367 |
0,3336 |
1,589 |
0,551 |
0,571 |
979 |
28 |
0,0263 |
1,49398E-05 |
0,0228 |
0,370 |
0,3837 |
1,549 |
0,538 |
0,561 |
976 |
29 |
0,0263 |
1,66618E-05 |
0,0256 |
0,373 |
0,4344 |
1,511 |
0,524 |
0,550 |
974 |
30 |
0,0263 |
1,83953E-05 |
0,0285 |
0,376 |
0,4858 |
1,473 |
0,511 |
0,540 |
972 |
31 |
0,0262 |
2,01401E-05 |
0,0313 |
0,378 |
0,5378 |
1,436 |
0,499 |
0,530 |
970 |
32 |
0,0262 |
2,18959E-05 |
0,0342 |
0,381 |
0,5904 |
1,401 |
0,486 |
0,520 |
968 |
33 |
0,0261 |
2,36625E-05 |
0,0370 |
0,384 |
0,6436 |
1,366 |
0,474 |
0,511 |
965 |
34 |
0,0261 |
2,54396E-05 |
0,0399 |
0,387 |
0,6975 |
1,333 |
0,463 |
0,502 |
963 |
35 |
0,0260 |
2,72269E-05 |
0,0427 |
0,390 |
0,7521 |
1,301 |
0,452 |
0,494 |
961 |
36 |
0,0259 |
2,90243E-05 |
0,0456 |
0,393 |
0,8073 |
1,270 |
0,441 |
0,486 |
959 |
37 |
0,0259 |
3,08313E-05 |
0,0484 |
0,395 |
0,8632 |
1,241 |
0,431 |
0,479 |
957 |
38 |
0,0258 |
3,26478E-05 |
0,0512 |
0,398 |
0,9198 |
1,213 |
0,421 |
0,472 |
955 |
39 |
0,0258 |
3,44734E-05 |
0,0541 |
0,401 |
0,9771 |
1,186 |
0,412 |
0,466 |
953 |
40 |
0,0257 |
3,6308E-05 |
0,0569 |
0,404 |
1,0350 |
1,161 |
0,403 |
0,460 |
950 |
41 |
0,0256 |
3,81512E-05 |
0,0598 |
0,407 |
1,0936 |
1,138 |
0,395 |
0,455 |
948 |
42 |
0,0256 |
4,00027E-05 |
0,0626 |
0,410 |
1,1530 |
1,116 |
0,387 |
0,450 |
946 |
43 |
0,0255 |
4,18623E-05 |
0,0655 |
0,413 |
1,2130 |
1,096 |
0,380 |
0,446 |
944 |
44 |
0,0254 |
4,37297E-05 |
0,0683 |
0,415 |
1,2738 |
1,077 |
0,374 |
0,442 |
942 |
45 |
0,0254 |
4,56045E-05 |
0,0712 |
0,418 |
1,3353 |
1,061 |
0,368 |
0,439 |
940 |
46 |
0,0253 |
4,74866E-05 |
0,0740 |
0,421 |
1,3975 |
1,046 |
0,363 |
0,437 |
938 |
47 |
0,0252 |
4,93756E-05 |
0,0769 |
0,424 |
1,4604 |
1,034 |
0,359 |
0,436 |
936 |
48 |
0,0252 |
5,12712E-05 |
0,0797 |
0,427 |
1,5241 |
1,024 |
0,355 |
0,435 |
934 |
49 |
0,0251 |
5,31732E-05 |
0,0826 |
0,430 |
1,5886 |
1,015 |
0,352 |
0,435 |
932 |
50 |
0,0250 |
5,50812E-05 |
0,0854 |
0,432 |
1,6538 |
1,009 |
0,350 |
0,436 |
930 |
51 |
0,0249 |
5,6995E-05 |
0,0883 |
0,435 |
1,7198 |
1,006 |
0,349 |
0,437 |
927 |
52 |
0,0249 |
5,89142E-05 |
0,0911 |
0,438 |
1,7866 |
1,004 |
0,349 |
0,440 |
925 |
53 |
0,0248 |
6,08386E-05 |
0,0940 |
0,441 |
1,8542 |
1,005 |
0,349 |
0,443 |
923 |
Рис. 5 Подкритический выпуск.
Расчёт процесса выталкивания
При расчёте данного процесса приняты следующие допущения:
- побудительным мотивом считается движение поршня и расход уходящих газов полностью определяется движением поршня;
- давление и температура в цилиндре принимаются постоянными.
В этом разделе определяются параметры газа в цилиндре, а также строится суммарная диаграмма для процесса выпуска на такте выталкивания.
Расчёт производится при движении поршня от НМТ до ВМТ через 1 п.к.в.
Текущий объём цилиндра определяется по формуле
,
Где λ –постоянная кшм, λ=0,28,
Мгновенная скорость поршня определяется по формуле
,
Где
– средняя скорость поршня
,
Где S – ход поршня,
n- частота вращения коленчатого вала двигателя,
Функция истечения определяется зависимостью
,
Где fв – проходное сечение на выпуске,
Т – температура в цилиндре,
Fп- площадь поршня
м2,
Давление в цилиндре рассчитывается по формуле
.
α |
Vi |
Vп |
fb |
ψв |
Р |
0 |
0,0307 |
0 |
0,00582 |
0 |
0,441 |
1 |
0,0307 |
0,1727 |
0,00589 |
0,0054 |
0,4410 |
2 |
0,0307 |
0,3454 |
0,00597 |
0,0106 |
0,4410 |
3 |
0,0307 |
0,5182 |
0,00604 |
0,0158 |
0,4411 |
4 |
0,0307 |
0,6910 |
0,00611 |
0,0208 |
0,4411 |
5 |
0,0307 |
0,8638 |
0,00618 |
0,0257 |
0,4412 |
6 |
0,0307 |
1,0366 |
0,00626 |
0,0304 |
0,4412 |
7 |
0,0306 |
1,2095 |
0,00633 |
0,0351 |
0,4413 |
8 |
0,0306 |
1,3825 |
0,00640 |
0,0397 |
0,4414 |
9 |
0,0306 |
1,5555 |
0,00647 |
0,0442 |
0,4415 |
10 |
0,0306 |
1,7286 |
0,00654 |
0,0485 |
0,4416 |
11 |
0,0305 |
1,9017 |
0,00661 |
0,0528 |
0,4417 |
12 |
0,0305 |
2,0750 |
0,00668 |
0,0571 |
0,4418 |
13 |
0,0304 |
2,2483 |
0,00675 |
0,0612 |
0,4419 |
14 |
0,0304 |
2,4217 |
0,00681 |
0,0653 |
0,4421 |
15 |
0,0304 |
2,5952 |
0,00688 |
0,0693 |
0,4422 |
16 |
0,0303 |
2,7688 |
0,00695 |
0,0732 |
0,4423 |
17 |
0,0303 |
2,9425 |
0,00701 |
0,0771 |
0,4425 |
18 |
0,0302 |
3,1162 |
0,00708 |
0,0809 |
0,4426 |
19 |
0,0301 |
3,2901 |
0,00714 |
0,0846 |
0,4428 |
20 |
0,0301 |
3,4640 |
0,00720 |
0,0883 |
0,4430 |
21 |
0,0300 |
3,6380 |
0,00727 |
0,0920 |
0,4431 |
22 |
0,0300 |
3,8121 |
0,00733 |
0,0956 |
0,4433 |
23 |
0,0299 |
3,9862 |
0,00739 |
0,0991 |
0,4435 |
24 |
0,0298 |
4,1604 |
0,00744 |
0,1027 |
0,4436 |
25 |
0,0297 |
4,3346 |
0,00750 |
0,1061 |
0,4438 |
26 |
0,0297 |
4,5089 |
0,00756 |
0,1096 |
0,4440 |
27 |
0,0296 |
4,6831 |
0,00761 |
0,1130 |
0,4442 |
28 |
0,0295 |
4,8574 |
0,00767 |
0,1163 |
0,4444 |
29 |
0,0294 |
5,0316 |
0,00772 |
0,1197 |
0,4446 |
30 |
0,0293 |
5,2058 |
0,00778 |
0,1230 |
0,4448 |
31 |
0,0292 |
5,3799 |
0,00783 |
0,1263 |
0,4450 |
32 |
0,0291 |
5,5540 |
0,00788 |
0,1295 |
0,4452 |
33 |
0,0290 |
5,7279 |
0,00793 |
0,1328 |
0,4454 |
34 |
0,0289 |
5,9017 |
0,00797 |
0,1360 |
0,4456 |
35 |
0,0288 |
6,0753 |
0,00802 |
0,1391 |
0,4458 |
36 |
0,0287 |
6,2487 |
0,00807 |
0,1423 |
0,4461 |
37 |
0,0286 |
6,4219 |
0,00811 |
0,1455 |
0,4463 |
38 |
0,0285 |
6,5949 |
0,00815 |
0,1486 |
0,4465 |
39 |
0,0284 |
6,7675 |
0,00820 |
0,1517 |
0,4468 |
40 |
0,0282 |
6,9398 |
0,00824 |
0,1548 |
0,4470 |
41 |
0,0281 |
7,1117 |
0,00828 |
0,1579 |
0,4472 |
42 |
0,0280 |
7,2832 |
0,00831 |
0,1609 |
0,4475 |
43 |
0,0278 |
7,4542 |
0,00835 |
0,1640 |
0,4477 |
44 |
0,0277 |
7,6247 |
0,00839 |
0,1670 |
0,4480 |
45 |
0,0276 |
7,7946 |
0,00842 |
0,1700 |
0,4482 |
46 |
0,0274 |
7,9639 |
0,00845 |
0,1731 |
0,4485 |
47 |
0,0273 |
8,1325 |
0,00849 |
0,1761 |
0,4488 |
48 |
0,0271 |
8,3004 |
0,00852 |
0,1791 |
0,4490 |
49 |
0,0270 |
8,4676 |
0,00854 |
0,1820 |
0,4493 |
50 |
0,0268 |
8,6339 |
0,00857 |
0,1850 |
0,4496 |
51 |
0,0267 |
8,7993 |
0,00860 |
0,1880 |
0,4498 |
52 |
0,0265 |
8,9637 |
0,00862 |
0,1909 |
0,4501 |
53 |
0,0264 |
9,1271 |
0,00865 |
0,1939 |
0,4504 |
54 |
0,0262 |
9,2895 |
0,00867 |
0,1968 |
0,4507 |
55 |
0,0260 |
9,4506 |
0,00869 |
0,1997 |
0,4510 |
56 |
0,0259 |
9,6106 |
0,00871 |
0,2026 |
0,4513 |
57 |
0,0257 |
9,7692 |
0,00873 |
0,2055 |
0,4516 |
58 |
0,0255 |
9,9265 |
0,00875 |
0,2084 |
0,4519 |
59 |
0,0253 |
10,0823 |
0,00876 |
0,2113 |
0,4522 |
60 |
0,0251 |
10,2366 |
0,00878 |
0,2142 |
0,4525 |
61 |
0,0250 |
10,3893 |
0,00879 |
0,2171 |
0,4528 |
62 |
0,0248 |
10,5404 |
0,00880 |
0,2199 |
0,4531 |
63 |
0,0246 |
10,6897 |
0,00881 |
0,2228 |
0,4534 |
64 |
0,0244 |
10,8371 |
0,00882 |
0,2256 |
0,4537 |
65 |
0,0242 |
10,9827 |
0,00883 |
0,2285 |
0,4541 |
66 |
0,0240 |
11,1262 |
0,00884 |
0,2313 |
0,4544 |
67 |
0,0238 |
11,2677 |
0,00884 |
0,2341 |
0,4547 |
68 |
0,0236 |
11,4070 |
0,00885 |
0,2369 |
0,4550 |
69 |
0,0234 |
11,5440 |
0,00885 |
0,2397 |
0,4554 |
70 |
0,0232 |
11,6787 |
0,00885 |
0,2425 |
0,4557 |
71 |
0,0230 |
11,8110 |
0,00885 |
0,2452 |
0,4560 |
72 |
0,0228 |
11,9407 |
0,00885 |
0,2479 |
0,4564 |
73 |
0,0226 |
12,0679 |
0,00885 |
0,2505 |
0,4567 |
74 |
0,0223 |
12,1923 |
0,00885 |
0,2531 |
0,4570 |
75 |
0,0221 |
12,3140 |
0,00885 |
0,2556 |
0,4573 |
76 |
0,0219 |
12,4328 |
0,00885 |
0,2581 |
0,4577 |
77 |
0,0217 |
12,5487 |
0,00885 |
0,2605 |
0,4580 |
78 |
0,0214 |
12,6615 |
0,00885 |
0,2629 |
0,4583 |
79 |
0,0212 |
12,7711 |
0,00885 |
0,2651 |
0,4586 |
80 |
0,0210 |
12,8775 |
0,00885 |
0,2673 |
0,4589 |
81 |
0,0208 |
12,9806 |
0,00885 |
0,2695 |
0,4592 |
82 |
0,0205 |
13,0803 |
0,00885 |
0,2716 |
0,4594 |
83 |
0,0203 |
13,1765 |
0,00885 |
0,2736 |
0,4597 |
84 |
0,0201 |
13,2691 |
0,00885 |
0,2755 |
0,4600 |
85 |
0,0198 |
13,3580 |
0,00885 |
0,2773 |
0,4602 |
86 |
0,0196 |
13,4432 |
0,00885 |
0,2791 |
0,4605 |
87 |
0,0193 |
13,5245 |
0,00885 |
0,2808 |
0,4607 |
88 |
0,0191 |
13,6019 |
0,00885 |
0,2824 |
0,4609 |
89 |
0,0188 |
13,6752 |
0,00885 |
0,2839 |
0,4612 |
90 |
0,0186 |
13,7445 |
0,00885 |
0,2853 |
0,4614 |
91 |
0,0184 |
13,8095 |
0,00885 |
0,2867 |
0,4616 |
92 |
0,0181 |
13,8703 |
0,00885 |
0,2881 |
0,4618 |
93 |
0,0179 |
13,9268 |
0,00884 |
0,2893 |
0,4619 |
94 |
0,0176 |
13,9788 |
0,00884 |
0,2906 |
0,4621 |
95 |
0,0174 |
14,0263 |
0,00883 |
0,2918 |
0,4623 |
96 |
0,0171 |
14,0692 |
0,00882 |
0,2929 |
0,4625 |
97 |
0,0169 |
14,1075 |
0,00881 |
0,2940 |
0,4626 |
98 |
0,0166 |
14,1411 |
0,00880 |
0,2951 |
0,4628 |
99 |
0,0164 |
14,1699 |
0,00879 |
0,2961 |
0,4629 |
100 |
0,0161 |
14,1938 |
0,00878 |
0,2970 |
0,4631 |
101 |
0,0158 |
14,2128 |
0,00876 |
0,2979 |
0,4632 |
102 |
0,0156 |
14,2268 |
0,00875 |
0,2987 |
0,4633 |
103 |
0,0153 |
14,2357 |
0,00873 |
0,2995 |
0,4634 |
104 |
0,0151 |
14,2396 |
0,00871 |
0,3002 |
0,4635 |
105 |
0,0148 |
14,2382 |
0,00869 |
0,3009 |
0,4636 |
106 |
0,0146 |
14,2317 |
0,00867 |
0,3015 |
0,4637 |
107 |
0,0143 |
14,2199 |
0,00865 |
0,3020 |
0,4638 |
108 |
0,0141 |
14,2028 |
0,00862 |
0,3025 |
0,4639 |
109 |
0,0138 |
14,1803 |
0,00860 |
0,3029 |
0,4639 |
110 |
0,0136 |
14,1524 |
0,00857 |
0,3033 |
0,4640 |
111 |
0,0133 |
14,1191 |
0,00854 |
0,3035 |
0,4640 |
112 |
0,0131 |
14,0803 |
0,00852 |
0,3037 |
0,4641 |
113 |
0,0128 |
14,0360 |
0,00849 |
0,3039 |
0,4641 |
114 |
0,0126 |
13,9862 |
0,00845 |
0,3039 |
0,4641 |
115 |
0,0123 |
13,9308 |
0,00842 |
0,3039 |
0,4641 |
116 |
0,0121 |
13,8698 |
0,00839 |
0,3038 |
0,4641 |
117 |
0,0118 |
13,8031 |
0,00835 |
0,3036 |
0,4641 |
118 |
0,0116 |
13,7309 |
0,00831 |
0,3034 |
0,4640 |
119 |
0,0113 |
13,6530 |
0,00828 |
0,3031 |
0,4640 |
120 |
0,0111 |
13,5695 |
0,00824 |
0,3027 |
0,4639 |
121 |
0,0108 |
13,4803 |
0,00820 |
0,3022 |
0,4638 |
122 |
0,0106 |
13,3855 |
0,00815 |
0,3016 |
0,4637 |
123 |
0,0104 |
13,2849 |
0,00811 |
0,3009 |
0,4636 |
124 |
0,0101 |
13,1788 |
0,00807 |
0,3001 |
0,4635 |
125 |
0,0099 |
13,0670 |
0,00802 |
0,2993 |
0,4634 |
126 |
0,0097 |
12,9496 |
0,00797 |
0,2983 |
0,4633 |
127 |
0,0094 |
12,8265 |
0,00793 |
0,2973 |
0,4631 |
128 |
0,0092 |
12,6979 |
0,00788 |
0,2961 |
0,4629 |
129 |
0,0090 |
12,5636 |
0,00783 |
0,2949 |
0,4627 |
130 |
0,0087 |
12,4239 |
0,00778 |
0,2935 |
0,4625 |
131 |
0,0085 |
12,2786 |
0,00772 |
0,2921 |
0,4623 |
132 |
0,0083 |
12,1278 |
0,00767 |
0,2905 |
0,4621 |
133 |
0,0081 |
11,9716 |
0,00761 |
0,2888 |
0,4619 |
134 |
0,0079 |
11,8100 |
0,00756 |
0,2870 |
0,4616 |
135 |
0,0077 |
11,6430 |
0,00750 |
0,2851 |
0,4613 |
136 |
0,0075 |
11,4708 |
0,00744 |
0,2830 |
0,4610 |
137 |
0,0073 |
11,2932 |
0,00739 |
0,2809 |
0,4607 |
138 |
0,0071 |
11,1105 |
0,00733 |
0,2786 |
0,4604 |
139 |
0,0069 |
10,9227 |
0,00727 |
0,2762 |
0,4601 |
140 |
0,0067 |
10,7298 |
0,00720 |
0,2736 |
0,4597 |
141 |
0,0065 |
10,5319 |
0,00714 |
0,2709 |
0,4594 |
142 |
0,0063 |
10,3290 |
0,00708 |
0,2681 |
0,4590 |
143 |
0,0061 |
10,1213 |
0,00701 |
0,2651 |
0,4586 |
144 |
0,0059 |
9,9088 |
0,00695 |
0,2620 |
0,4582 |
145 |
0,0058 |
9,6917 |
0,00688 |
0,2587 |
0,4577 |
146 |
0,0056 |
9,4699 |
0,00681 |
0,2553 |
0,4573 |
147 |
0,0054 |
9,2436 |
0,00675 |
0,2517 |
0,4568 |
148 |
0,0053 |
9,0129 |
0,00668 |
0,2479 |
0,4564 |
149 |
0,0051 |
8,7779 |
0,00661 |
0,2439 |
0,4559 |
150 |
0,0049 |
8,5387 |
0,00654 |
0,2398 |
0,4554 |
151 |
0,0048 |
8,2953 |
0,00647 |
0,2355 |
0,4549 |
152 |
0,0046 |
8,0479 |
0,00640 |
0,2310 |
0,4543 |
153 |
0,0045 |
7,7966 |
0,00633 |
0,2263 |
0,4538 |
154 |
0,0044 |
7,5415 |
0,00626 |
0,2214 |
0,4533 |
155 |
0,0042 |
7,2827 |
0,00618 |
0,2163 |
0,4527 |
156 |
0,0041 |
7,0204 |
0,00611 |
0,2110 |
0,4521 |
157 |
0,0040 |
6,7546 |
0,00604 |
0,2055 |
0,4516 |
158 |
0,0039 |
6,4854 |
0,00597 |
0,1997 |
0,4510 |
159 |
0,0037 |
6,2131 |
0,00589 |
0,1937 |
0,4504 |
160 |
0,0036 |
5,9378 |
0,00582 |
0,1875 |
0,4498 |
161 |
0,0035 |
5,6594 |
0,00574 |
0,1810 |
0,4492 |
162 |
0,0034 |
5,3783 |
0,00567 |
0,1742 |
0,4486 |
163 |
0,0033 |
5,0945 |
0,00559 |
0,1674 |
0,4480 |
164 |
0,0033 |
4,8082 |
0,00551 |
0,1603 |
0,4474 |
165 |
0,0032 |
4,5194 |
0,00543 |
0,1530 |
0,4469 |
166 |
0,0031 |
4,2285 |
0,00534 |
0,1454 |
0,4463 |
167 |
0,0030 |
3,9354 |
0,00526 |
0,1375 |
0,4457 |
168 |
0,0030 |
3,6403 |
0,00517 |
0,1293 |
0,4452 |
169 |
0,0029 |
3,3434 |
0,00509 |
0,1208 |
0,4446 |
170 |
0,0028 |
3,0448 |
0,00500 |
0,1119 |
0,4441 |
171 |
0,0028 |
2,7447 |
0,00491 |
0,1027 |
0,4436 |
172 |
0,0027 |
2,4432 |
0,00482 |
0,0930 |
0,4432 |
173 |
0,0027 |
2,1405 |
0,00473 |
0,0830 |
0,4427 |
174 |
0,0027 |
1,8368 |
0,00465 |
0,0726 |
0,4423 |
175 |
0,0026 |
1,5320 |
0,00456 |
0,0618 |
0,4420 |
176 |
0,0026 |
1,2266 |
0,00447 |
0,0505 |
0,4416 |
177 |
0,0026 |
0,9205 |
0,00437 |
0,0387 |
0,4414 |
178 |
0,0026 |
0,6139 |
0,00428 |
0,0263 |
0,4412 |
179 |
0,0026 |
0,3070 |
0,00419 |
0,0135 |
0,4410 |
180 |
0,0026 |
0,0000 |
0,00410 |
0,0000 |
0,441 |
Рис. 6 Выталкивание.
Рис.7 Суммарная диаграмма выпуска
Расчет процесса наполнения
Расчёт производится по методике, аналогичной процессу выталкивания. Принятые допущения остаются такими же.
Функция истечения определяется зависимостью
,
Где
– проходное сечение на такте наполнения,
-
температура наддувочного воздуха,
-
коэффициент истечения при наполнении,
принимаю
и
– соответственно площадь и мгновенная
скорость поршня, определяется аналогично
предыдущему.
Давление
в цилиндре при наполнении изменяется
согласно зависимости:
,
Где
– давление наддува.
Масса заряда в цилиндре определяется по уравнению состояния идеального газа:
.
Расчёт процесса производится при движении поршня от НМТ к ВМТ табличным способом через 1 п.к.в.
α |
Vп |
f |
Vi |
ψп |
Р |
180 |
2,154E-15 |
0,005818 |
0,00256 |
1,0E-16 |
4,9E-01 |
179 |
3,069E-01 |
0,005914 |
0,00256 |
0,0146 |
0,48994 |
178 |
6,136E-01 |
0,006010 |
0,00257 |
0,0288 |
0,48978 |
177 |
9,200E-01 |
0,006105 |
0,00258 |
0,0425 |
0,48952 |
176 |
1,226E+00 |
0,006199 |
0,00260 |
0,0558 |
0,48917 |
175 |
1,531E+00 |
0,006292 |
0,00263 |
0,0686 |
0,48874 |
174 |
1,836E+00 |
0,006373 |
0,00266 |
0,0812 |
0,48824 |
173 |
2,139E+00 |
0,006457 |
0,00269 |
0,0934 |
0,48766 |
172 |
2,442E+00 |
0,006541 |
0,00273 |
0,1053 |
0,48704 |
171 |
2,743E+00 |
0,006625 |
0,00278 |
0,1168 |
0,48635 |
170 |
3,043E+00 |
0,006708 |
0,00283 |
0,1279 |
0,48562 |
169 |
3,342E+00 |
0,006792 |
0,00289 |
0,1387 |
0,48485 |
168 |
3,638E+00 |
0,006874 |
0,00295 |
0,1492 |
0,48404 |
167 |
3,933E+00 |
0,006956 |
0,00302 |
0,1594 |
0,48320 |
166 |
4,226E+00 |
0,007038 |
0,00309 |
0,1693 |
0,48233 |
165 |
4,517E+00 |
0,007119 |
0,00317 |
0,1789 |
0,48144 |
164 |
4,806E+00 |
0,007200 |
0,00325 |
0,1882 |
0,48052 |
163 |
5,092E+00 |
0,007279 |
0,00334 |
0,1972 |
0,47959 |
162 |
5,376E+00 |
0,007359 |
0,00344 |
0,2060 |
0,47865 |
161 |
5,657E+00 |
0,007437 |
0,00353 |
0,2145 |
0,47769 |
160 |
5,935E+00 |
0,007514 |
0,00364 |
0,2227 |
0,47673 |
159 |
6,210E+00 |
0,007591 |
0,00375 |
0,2307 |
0,47576 |
158 |
6,482E+00 |
0,007666 |
0,00386 |
0,2384 |
0,47479 |
157 |
6,751E+00 |
0,007741 |
0,00398 |
0,2459 |
0,47382 |
156 |
7,017E+00 |
0,007815 |
0,00410 |
0,2532 |
0,47285 |
155 |
7,279E+00 |
0,007888 |
0,00423 |
0,2602 |
0,47188 |
154 |
7,538E+00 |
0,007959 |
0,00436 |
0,2670 |
0,47092 |
153 |
7,793E+00 |
0,008030 |
0,00450 |
0,2736 |
0,46997 |
152 |
8,044E+00 |
0,008099 |
0,00464 |
0,2800 |
0,46902 |
151 |
8,291E+00 |
0,008168 |
0,00479 |
0,2862 |
0,46808 |
150 |
8,534E+00 |
0,008235 |
0,00494 |
0,2922 |
0,46715 |
149 |
8,773E+00 |
0,008301 |
0,00509 |
0,2980 |
0,46624 |
148 |
9,008E+00 |
0,008366 |
0,00525 |
0,3036 |
0,46533 |
147 |
9,239E+00 |
0,008429 |
0,00541 |
0,3090 |
0,46444 |
146 |
9,465E+00 |
0,008492 |
0,00558 |
0,3143 |
0,46357 |
145 |
9,687E+00 |
0,008553 |
0,00575 |
0,3193 |
0,46271 |
144 |
9,904E+00 |
0,008612 |
0,00593 |
0,3242 |
0,46187 |
143 |
1,012E+01 |
0,008671 |
0,00611 |
0,3289 |
0,46104 |
142 |
1,032E+01 |
0,008728 |
0,00629 |
0,3335 |
0,46024 |
141 |
1,053E+01 |
0,008784 |
0,00648 |
0,3379 |
0,45945 |
140 |
1,072E+01 |
0,008838 |
0,00667 |
0,3421 |
0,45868 |
139 |
1,092E+01 |
0,008891 |
0,00686 |
0,3462 |
0,45793 |
138 |
1,110E+01 |
0,008943 |
0,00706 |
0,3501 |
0,45720 |
137 |
1,129E+01 |
0,008993 |
0,00726 |
0,3539 |
0,45649 |
136 |
1,146E+01 |
0,009042 |
0,00746 |
0,3575 |
0,45580 |
135 |
1,164E+01 |
0,009090 |
0,00767 |
0,3610 |
0,45513 |
134 |
1,180E+01 |
0,009136 |
0,00788 |
0,3643 |
0,45449 |
133 |
1,197E+01 |
0,009180 |
0,00809 |
0,3675 |
0,45386 |
132 |
1,212E+01 |
0,009223 |
0,00830 |
0,3706 |
0,45326 |
131 |
1,227E+01 |
0,009265 |
0,00852 |
0,3735 |
0,45267 |
130 |
1,242E+01 |
0,009305 |
0,00874 |
0,3763 |
0,45211 |
129 |
1,256E+01 |
0,009343 |
0,00897 |
0,3789 |
0,45158 |
128 |
1,269E+01 |
0,009381 |
0,00919 |
0,3815 |
0,45106 |
127 |
1,282E+01 |
0,009416 |
0,00942 |
0,3839 |
0,45057 |
126 |
1,294E+01 |
0,009450 |
0,00965 |
0,3862 |
0,45010 |
125 |
1,306E+01 |
0,009483 |
0,00988 |
0,3883 |
0,44965 |
124 |
1,317E+01 |
0,009514 |
0,01012 |
0,3904 |
0,44922 |
123 |
1,328E+01 |
0,009543 |
0,01035 |
0,3923 |
0,44882 |
122 |
1,338E+01 |
0,009571 |
0,01059 |
0,3941 |
0,44844 |
121 |
1,347E+01 |
0,009597 |
0,01083 |
0,3958 |
0,44808 |
120 |
1,356E+01 |
0,009622 |
0,01107 |
0,3974 |
0,44774 |
119 |
1,365E+01 |
0,009645 |
0,01132 |
0,3989 |
0,44742 |
118 |
1,372E+01 |
0,009667 |
0,01156 |
0,4003 |
0,44713 |
117 |
1,380E+01 |
0,009687 |
0,01181 |
0,4015 |
0,44685 |
116 |
1,386E+01 |
0,009706 |
0,01206 |
0,4027 |
0,44660 |
115 |
1,392E+01 |
0,009723 |
0,01230 |
0,4038 |
0,44637 |
114 |
1,398E+01 |
0,009738 |
0,01255 |
0,4047 |
0,44616 |
113 |
1,403E+01 |
0,009752 |
0,01280 |
0,4056 |
0,44597 |
112 |
1,407E+01 |
0,009764 |
0,01305 |
0,4064 |
0,44581 |
111 |
1,411E+01 |
0,009774 |
0,01331 |
0,4071 |
0,44566 |
110 |
1,415E+01 |
0,009783 |
0,01356 |
0,4077 |
0,44553 |
109 |
1,417E+01 |
0,009791 |
0,01381 |
0,4082 |
0,44542 |
108 |
1,420E+01 |
0,009796 |
0,01407 |
0,4086 |
0,44533 |
107 |
1,421E+01 |
0,009801 |
0,01432 |
0,4089 |
0,44526 |
106 |
1,422E+01 |
0,009803 |
0,01457 |
0,4091 |
0,44521 |
105 |
1,423E+01 |
0,009804 |
0,01483 |
0,4093 |
0,44518 |
104 |
1,423E+01 |
0,009804 |
0,01508 |
0,4093 |
0,44517 |
103 |
1,423E+01 |
0,009804 |
0,01534 |
0,4092 |
0,44520 |
102 |
1,422E+01 |
0,009804 |
0,01559 |
0,4089 |
0,44525 |
101 |
1,421E+01 |
0,009804 |
0,01585 |
0,4085 |
0,44534 |
100 |
1,419E+01 |
0,009804 |
0,01610 |
0,4080 |
0,44546 |
99 |
1,416E+01 |
0,009804 |
0,01635 |
0,4073 |
0,44561 |
98 |
1,413E+01 |
0,009804 |
0,01661 |
0,4065 |
0,44579 |
97 |
1,410E+01 |
0,009804 |
0,01686 |
0,4055 |
0,44600 |
96 |
1,406E+01 |
0,009804 |
0,01711 |
0,4044 |
0,44624 |
95 |
1,402E+01 |
0,009804 |
0,01736 |
0,4032 |
0,44650 |
94 |
1,397E+01 |
0,009804 |
0,01761 |
0,4018 |
0,44680 |
93 |
1,392E+01 |
0,009804 |
0,01786 |
0,4003 |
0,44712 |
92 |
1,386E+01 |
0,009804 |
0,01811 |
0,3987 |
0,44747 |
91 |
1,380E+01 |
0,009804 |
0,01836 |
0,3969 |
0,44784 |
90 |
1,374E+01 |
0,009804 |
0,01860 |
0,3951 |
0,44823 |
89 |
1,367E+01 |
0,009804 |
0,01885 |
0,3931 |
0,44865 |
88 |
1,359E+01 |
0,009804 |
0,01909 |
0,3910 |
0,44910 |
87 |
1,352E+01 |
0,009804 |
0,01933 |
0,3887 |
0,44956 |
86 |
1,344E+01 |
0,009804 |
0,01958 |
0,3864 |
0,45005 |
85 |
1,335E+01 |
0,009804 |
0,01982 |
0,3840 |
0,45055 |
84 |
1,326E+01 |
0,009804 |
0,02005 |
0,3814 |
0,45107 |
83 |
1,317E+01 |
0,009804 |
0,02029 |
0,3787 |
0,45161 |
82 |
1,307E+01 |
0,009804 |
0,02052 |
0,3760 |
0,45217 |
81 |
1,297E+01 |
0,009804 |
0,02076 |
0,3731 |
0,45275 |
80 |
1,287E+01 |
0,009804 |
0,02099 |
0,3702 |
0,45334 |
79 |
1,276E+01 |
0,009804 |
0,02122 |
0,3671 |
0,45394 |
78 |
1,266E+01 |
0,009804 |
0,02144 |
0,3639 |
0,45456 |
77 |
1,254E+01 |
0,009804 |
0,02167 |
0,3607 |
0,45519 |
76 |
1,243E+01 |
0,009804 |
0,02189 |
0,3574 |
0,45583 |
75 |
1,231E+01 |
0,009804 |
0,02211 |
0,3540 |
0,45648 |
74 |
1,219E+01 |
0,009803 |
0,02233 |
0,3505 |
0,45713 |
73 |
1,206E+01 |
0,009801 |
0,02255 |
0,3470 |
0,45778 |
72 |
1,193E+01 |
0,009796 |
0,02276 |
0,3435 |
0,45843 |
71 |
1,180E+01 |
0,009791 |
0,02298 |
0,3400 |
0,45907 |
70 |
1,167E+01 |
0,009783 |
0,02319 |
0,3364 |
0,45972 |
69 |
1,154E+01 |
0,009774 |
0,02339 |
0,3328 |
0,46036 |
68 |
1,140E+01 |
0,009764 |
0,02360 |
0,3292 |
0,46099 |
67 |
1,126E+01 |
0,009752 |
0,02380 |
0,3256 |
0,46163 |
66 |
1,112E+01 |
0,009738 |
0,02400 |
0,3220 |
0,46226 |
65 |
1,098E+01 |
0,009723 |
0,02420 |
0,3183 |
0,46288 |
64 |
1,083E+01 |
0,009706 |
0,02439 |
0,3147 |
0,46351 |
63 |
1,068E+01 |
0,009687 |
0,02459 |
0,3110 |
0,46412 |
62 |
1,054E+01 |
0,009667 |
0,02478 |
0,3073 |
0,46474 |
61 |
1,038E+01 |
0,009645 |
0,02496 |
0,3035 |
0,46535 |
60 |
1,023E+01 |
0,009622 |
0,02515 |
0,2998 |
0,46595 |
59 |
1,008E+01 |
0,009597 |
0,02533 |
0,2960 |
0,46655 |
58 |
9,921E+00 |
0,009571 |
0,02551 |
0,2923 |
0,46714 |
57 |
9,764E+00 |
0,009543 |
0,02568 |
0,2885 |
0,46773 |
56 |
9,606E+00 |
0,009514 |
0,02586 |
0,2847 |
0,46831 |
55 |
9,446E+00 |
0,009483 |
0,02603 |
0,2809 |
0,46889 |
54 |
9,285E+00 |
0,009450 |
0,02620 |
0,2770 |
0,46947 |
53 |
9,123E+00 |
0,009416 |
0,02636 |
0,2732 |
0,47003 |
52 |
8,959E+00 |
0,009381 |
0,02652 |
0,2693 |
0,47060 |
51 |
8,795E+00 |
0,009343 |
0,02668 |
0,2654 |
0,47115 |
50 |
8,630E+00 |
0,009305 |
0,02684 |
0,2615 |
0,47170 |
49 |
8,463E+00 |
0,009265 |
0,02699 |
0,2576 |
0,47225 |
48 |
8,296E+00 |
0,009223 |
0,02714 |
0,2536 |
0,47279 |
47 |
8,128E+00 |
0,009180 |
0,02729 |
0,2497 |
0,47332 |
46 |
7,960E+00 |
0,009136 |
0,02743 |
0,2457 |
0,47385 |
45 |
7,791E+00 |
0,009090 |
0,02757 |
0,2417 |
0,47437 |
44 |
7,621E+00 |
0,009042 |
0,02771 |
0,2376 |
0,47489 |
43 |
7,450E+00 |
0,008993 |
0,02784 |
0,2336 |
0,47540 |
42 |
7,279E+00 |
0,008943 |
0,02797 |
0,2295 |
0,47591 |
41 |
7,108E+00 |
0,008891 |
0,02810 |
0,2254 |
0,47640 |
40 |
6,936E+00 |
0,008838 |
0,02823 |
0,2213 |
0,47690 |
39 |
6,764E+00 |
0,008784 |
0,02835 |
0,2171 |
0,47739 |
38 |
6,592E+00 |
0,008728 |
0,02847 |
0,2129 |
0,47787 |
37 |
6,419E+00 |
0,008671 |
0,02859 |
0,2087 |
0,47834 |
36 |
6,246E+00 |
0,008612 |
0,02870 |
0,2045 |
0,47881 |
35 |
6,072E+00 |
0,008553 |
0,02881 |
0,2002 |
0,47928 |
34 |
5,899E+00 |
0,008492 |
0,02892 |
0,1959 |
0,47974 |
33 |
5,725E+00 |
0,008429 |
0,02902 |
0,1915 |
0,48019 |
32 |
5,551E+00 |
0,008366 |
0,02912 |
0,1871 |
0,48063 |
31 |
5,377E+00 |
0,008301 |
0,02922 |
0,1826 |
0,48107 |
30 |
5,203E+00 |
0,008235 |
0,02931 |
0,1782 |
0,48151 |
29 |
5,029E+00 |
0,008168 |
0,02941 |
0,1736 |
0,48194 |
28 |
4,855E+00 |
0,008099 |
0,02949 |
0,1690 |
0,48236 |
27 |
4,681E+00 |
0,008030 |
0,02958 |
0,1644 |
0,48277 |
26 |
4,507E+00 |
0,007959 |
0,02966 |
0,1596 |
0,48318 |
25 |
4,332E+00 |
0,007888 |
0,02974 |
0,1549 |
0,48358 |
24 |
4,158E+00 |
0,007815 |
0,02982 |
0,1500 |
0,48398 |
23 |
3,984E+00 |
0,007741 |
0,02989 |
0,1451 |
0,48437 |
22 |
3,810E+00 |
0,007666 |
0,02996 |
0,1401 |
0,48475 |
21 |
3,636E+00 |
0,007591 |
0,03003 |
0,1351 |
0,48512 |
20 |
3,462E+00 |
0,007514 |
0,03009 |
0,1299 |
0,48548 |
19 |
3,288E+00 |
0,007437 |
0,03015 |
0,1247 |
0,48584 |
18 |
3,115E+00 |
0,007359 |
0,03021 |
0,1193 |
0,48619 |
17 |
2,941E+00 |
0,007279 |
0,03026 |
0,1139 |
0,48653 |
16 |
2,767E+00 |
0,007200 |
0,03031 |
0,1084 |
0,48686 |
15 |
2,594E+00 |
0,007119 |
0,03036 |
0,1027 |
0,48718 |
14 |
2,420E+00 |
0,007038 |
0,03040 |
0,0970 |
0,48748 |
13 |
2,247E+00 |
0,006956 |
0,03045 |
0,0911 |
0,48778 |
12 |
2,074E+00 |
0,006874 |
0,03049 |
0,0851 |
0,48806 |
11 |
1,901E+00 |
0,006792 |
0,03052 |
0,0789 |
0,48833 |
10 |
1,728E+00 |
0,006708 |
0,03055 |
0,0726 |
0,48859 |
9 |
1,555E+00 |
0,006625 |
0,03058 |
0,0662 |
0,48883 |
8 |
1,382E+00 |
0,006541 |
0,03061 |
0,0596 |
0,48905 |
7 |
1,209E+00 |
0,006457 |
0,03063 |
0,0528 |
0,48925 |
6 |
1,036E+00 |
0,006373 |
0,03065 |
0,0458 |
0,48944 |
5 |
8,633E-01 |
0,006292 |
0,03067 |
0,0387 |
0,48960 |
4 |
6,906E-01 |
0,006199 |
0,03068 |
0,0314 |
0,48974 |
3 |
5,179E-01 |
0,006105 |
0,03069 |
0,0239 |
0,48985 |
2 |
3,453E-01 |
0,006010 |
0,03070 |
0,0162 |
0,48993 |
1 |
1,726E-01 |
0,005914 |
0,03071 |
0,0082 |
0,48998 |
0 |
0,000E+00 |
0,005818 |
0,03071 |
0,0000 |
0,49 |
Рис. 8 Наполнение.