4. Расчет процесса сжатия.

Начинается после окончания процесса впуска и продолжается при движении поршня к в.м.т.

При этом достигается максимальная степень расширения рабочего тела, условия для наиболее эффективного сгорания топлива и повышения экономичности двигателя. Процесс сжатия происходит при закрытых впускном и выпускном клапанах и служит для увеличения температурного перепада цикла и степени расширения продуктов сгорания топлива. Это создает благоприятные условия для воспламенения и сгорания рабочей смеси и обеспечивает эффективное преобразование теплоты в механическую работу

Расчет давления и температуры в конце сжатия ведут по уравнению политропического процесса:

=*;=*

- давление в конце пуска,- температура в конце пуска, ε- степень сжатия,-показатель политропы.

Среднее значение показателя политропы сжатия можно получить из уравнения:

=(-)/

Процесс сжатия протекает при непрерывном изменении теплообмена между рабочим телом и стенками цилиндра.

Ориентировочные значения показателя политропы сжатия и параметров рабочего тела в конце сжатия и Т для сов­ременных автотракторных двигателей находятся в следующих, пределах:

для карбюраторных двигателей (при полном открытии дрос­селя): = 1,34...1,39, = 0,9...1,6 МПа,= 650...800 К;

для дизелей без наддува: = 1,38... 1,42, = 3,5...5 МПа, = 700...900 К;

для дизелей с наддувом = 1,35... 1,38,= 6...8 МПа,Т = 900... 1000 К.

5. Определение параметров цикла в конце процесса сгорания.

Для карбюраторных и других двигателей, теоретическая ос­нова рабочего цикла которых — цикл с подводом теплоты при V= const, максимальное давление:

=β/

– давление в конце сжатия, β- действительный коэффициент молекулярного изменения ра­бочей смеси, -темп. в конце сгорания, - температура в конце сжатия.

Температура в конце видимого процесса сгорания

ξ_z Н_раб.см + (m)t_c = μ(m)t_z :

Температура в цилиндре в конце сгорания у дизелей ниже, чем у карбюраторных двигателей, так как для них характерна работа с более высокими коэффициентами избытка воздуха а, а значит, с большим расходом теплоты на нагревание воздуха. Различие в протекании процесса сгорания и значительное дого­рание на такте расширения, частичное использование теплоты на совершение работы в процессе предварительного расшире­ния также обусловливают снижение Т у дизеля по сравнению с карбюраторными двигателями

6. Процесс расширения.

В процессе расширения тепловая энергия топлива преобразуется в механическую работу. Процесс расширения протекает в условиях догорания топлива и восстановления продуктов диссоциации , уменьшения теплоемкости продуктов сгорания при переменных давления, температурах и поверхности охлаждения.

Значение давления и температуры газов в конце процесса расширения рассчитывается по уравнению политропического процесса:

Для карбюраторных: =/;=/

Для дизельных: =/;=/

-давление в конце сгорания, - степень последующего расширения,- степень сжатия,- темп. в конце сгорания

- показатель политропы расширения.

7. Процесс выпуска.

Выпуск отработавших газов начинается в момент открытия выпускного клапана с опережением относительно НМТ на угол 40 ... 75° и заканчивается после закрытия выпускного клапана после ВМТ с запаздыванием на угол 10 ... 40°. Процесс выпуска в четырехтактных двигателях условно можно разделить на три периода:

1). Свободный выпуск. В начале открытия выпускного клапана давление в цилиндре составляет 0.4 ... 0.6 МПа, а давление в выпускном трубопроводе 0.105 ... 0.12 МПа. Под действием этого перепада давлений происходит истечение газов из цилиндра с начальной скоростью 500 ... 700 м/с. 2)Принудительный выпуск. Считается, что принудительный выпуск продолжается во время движения поршня от НМТ к ВМТ.

3. Продувка. Продувка осуществляется в период перекрытия клапанов

=/

- температура в конце расширения, - давление в конце расширения,- давление в процессе выпуска