1.2 Параметры окружающей среды и остаточные газы

Атмосферные условия

р₀ = 0,1 МПа; Т₀ = 293 К.

Давление окружающей среды:

р_к = р₀ = 0,1 МПа;

Температура окружающей среды:

Т_к=Т₀=293 К.

1.3 Температура и давление остаточных газов

Температура остаточных газов для карбюраторного двигателя

Т_r = 1060 К, [1]

Давление остаточных газов для карбюраторного двигателя

=1,18 • р₀ =1,18 • 0,1 = 0,118 МПа;

1.4 Процесс впуска

Температура подогрева свежего заряда на номинальном режиме ΔТ_N =8⁰С [1]

Плотность заряда на впуске

где R_b-удельная газовая постоянная для воздуха [1]

= 0,1 • 10⁶/(287 • 293)= 1,189 кг/м³.

Потери давления на впуске в двигателе

Δр_а = (β² + ξ_вп) •10^-6/2

где (β² + ξ_вп) = 2,8 [1]

А_n= ω_вп/n_N = 95/5400 =0,01759

где ω_вп =95 м/с [1]

Δр_а =2,8 • 0,01759² • 5400² • 1,189 • 10^-6/2 = 0,0120 МПа;

Давление в конце впуска р_а = р₀ – Δр_а ;

р_а= 0,1 – 0,0120 = 0,088 МПа.

Коэффициент остаточных газов

γ_r =

где φ_оч =1–коэффициент очистки карбюраторного двигателя

φ_доз =1,1-коффициент дозорядки на номинальном режиме

γ_r =

Температура в конце впуска

Т_а = (Т₀ + ΔТ + γ_rТ_r)/(1 + γ_r)

Т_а = (293 + 8 + 0,0413 • 1060)/(1 + 0,043) = 332 К.

Коэффициент наполнения

η_V = 293/(293 + 8) • 1/(9,6 – 1) • 1/0,1• (1,1•9,6•0,085 – 1•0,118) = 0,907

1.5 Процесс сжатия

Средние показатели адиабаты k₁ и политропы n₁ сжатия. При работе на номинальном режиме можно с до­статочной степенью точности принять показатель политропы сжа­тия приблизительно равным показателю адиабаты, который опре­деляется по номограмме [1] k₁=1,3768; n₁=1,376; ε= 8,8 и Т_а = 332 К

Давление и температура в конце сжатия

и

Средняя мольная теплоемкость в конце сжатия:

а) свежей смеси

=20,6 + 2,638 • 10^-3t_c

где t_с=T_c – 273 = 777 – 273 = 504°C.

=20,6 + 2,638 • 10^-3 • 504=21,929 кДж/(кмоль • град),

б) остаточных газов (определяется методом ин­терполяции) [1]

при α = 0,96 и t_c= 504°C

=24,39 кДж/(кмоль • град);

в) рабочей смеси

= [1/(1 + γ_r)][ + γ_r ];

=[1/(1 +0,043)] [21,929 + 0,043 • 24,39] =

= 24,91 кДж/(кмоль • град);

1.6 Процесс сгорания

Коэффициент молекулярного измене­ния свежей смеси

μ₀=M₂/M₁ = 0,5360/0,5041= 1,0633

Коэффициент молекулярного изменения рабочей сме­си

μ =( μ₀ + γ_r)/(1 + γ_r)=(1,0633+ 0,043)/(1 + 0,043)= 1,0607

Количество теплоты потерянной вследствие химической не полноты сгорания, и теплота сгорания рабочей смеси

и

Н_ра6.см= = 78843 кДж/кмоль раб.см;

Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания

= (1/0,536)[0,0655(39,123+0,003349t_z) + 0,0057(22,49 + 0,00143t_z) + 0,0696(26,67 + 0,004438t_z) + 0,0029(19,678 +0,001758t_z) + 0,3923(21,951 + 0,001457t_z)] =

= 24,656 + 0,002077t_z кДж/кмоль

Коэффициент использования теплоты

ξ_z = 0,91 Выбирается по опытным данным в зависимости от конструктивных особенностей двигателя [1]

Температура в конце видимого процесса сгорания

0,91 • 78843 + 24,91 • 504 =1,0607(24,657 + 0,002077t_z)t_z или -84301,77+26,153t_z +0,002203t =0

откуда

t_z = °C;

T_z = t_z +273 = 2637,453+ 273 = 2910,453 K

Максимальное давление сгорания теоретическое

Максимальное давление сгорания действительное

p_z.д = 0,85 • р_z= 0,85 • 6,293 = 5,349 МПа.

Степень повышения давления