4.5. Параметры процессов расширения и выпуска
Тепловая энергия топлива в процессе расширения преобразуется в механическую работу.
Как и при рассмотрении процесса сжатия, допускают, что расши- |
|
|
И |
рение протекает по политропе с переменным показателем n2. Но для |
|
упрощения расчётов показатель политропы расширения принимают по- |
|
стоянным на протяжении всего процесса. |
|
Величина среднего показателя политропы расширения n2 устанавливается в зависимости от частоты вращения коленчатого вала рассчитываемого двигателя, интенсивности охлаждения, коэффициента использования теплоты на линии видимого сгорания и коэффициента избытка воздуха. Величина n2 также может быть оценена с учётом вышеперечисленных факторов, исходя из значения среднего показателя адиабаты расширения k2, которое определяется по номограмме (рис. 3 и 4) c учётом выражений:
а) для бензиновых двигателей |
|
|
|
|||||
|
|
|
n2 k2 = 1,24…1,30; |
(55) |
||||
б) для дизелей |
|
|
|
|
Д |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
n2 k2 = 1,20…1,29. |
(56) |
||||
вы оре величины n2 |
нео ходимо помнить, что с увеличени- |
|||||||
ем частоты вращен я |
|
А |
уменьшает- |
|||||
|
коэффициента избытка воздуха n2 |
|||||||
ся, а с повышен ем |
нтенс вности охлаждения и увеличением отно- |
|||||||
шен я хода поршня к д аметру цилиндра – увеличивается. |
||||||||
|
последующего расширения (для дизелей): |
|
||||||
|
б |
|
|
|
||||
При |
|
δ = |
ε |
. |
|
|||
|
|
|
||||||
|
|
|
ρ |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
Степень |
|
|
|
|
|
; |
|
(57) |
|
|
|
|
εn 2 |
|
|||
Давление конца расширения, МПа: а) для бензиновых двигателей
Pb = Pz
29
Pb = |
|
Pz |
|
|
|
δn 2 . |
(58) |
||
|
|
|||
Температура конца расширения, К: |
|
|||
а) для бензиновых двигателей |
|
|
|
|
|
|
Tb |
= |
|
|
|
Tz |
|
|
|
|||
|
|
|
εn 2 −1 ; |
|
(59) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
б) для дизелей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tb |
= |
|
|
|
Tz |
|
|
||||
|
|
|
|
|
n |
−1 |
. |
|
(60) |
||||
|
|
|
|
|
δ 2 |
|
|
|
|
И |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Примерные значения давления и температуры следующие : |
|
||||||||||||
а) для |
|
двигателей Pb = 0,35…0,60 |
МПа, |
||||||||||
Tb = 1200…1700 К; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) для дизелей Pb = 0,25…0,50 МПаД, Tb = 1000…1200 К. |
|
||||||||||||
Проверим принятую ранее температуру остаточных газов, К: |
|||||||||||||
|
|
Tr |
= |
|
|
|
Tb |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
P . |
|
(61) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|||
|
|
А |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
3 |
Pr |
|
|
|||||
расхожден |
между принятой величиной и рассчитанной по |
||||||||||||
|
бензиновых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
формуле более чем на 10% тепловой расчёт необходимо переделать. |
|||||||||||||
При |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
Д |
||
|
|
А |
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
для бензинового |
Рис. 2. Номограмма определения показателя адиабаты k2 |
|||||
двигателя
31
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
Д |
||
|
|
А |
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
Рис. 3. Номограмма определения показателя адиабаты k2 |
для дизеля |
||||
32