Давление и температура окруж. среды при работе двигателей без наддува рk=р0=0,1 МПа и Тk=Т0=293 К.
Температура остаточных газов. При постоянном значении степени сжатия ε = 8,5 температура остаточных газов практически линейно возрастает с увеличением скоростного режима при α = const, но уменьшается при обогащении смеси. Учитывая, что при п = 900 об/мин α = 0,86, а на остальных режимах α = 0,96, принимается:
| Т r | 1060 | МПа |
Давление остаточных газов рr за счет расширения фаз газораспределения и снижения сопротивлений при конструктивном оформлении выпускного тракта рассчитываемого двигателя можно получить на. номинальном скоростном режиме
prN = 1,18р0 = 1,18 0,1 =0,118 МПа.
Тогда
Aр = (prN – p0·1.035) 108/( 
) = (0,118-0,1·1,035) 108/(54002 • 0,1) = 0,4973;
Рr = р0 (1,035 + Aр· 10-8n2) = 0,1 (1,035+ 0,4973 10-8n2) = 0,1035 + 0,4973·10-9n2.
Отсюда получим:
| pr | 0,1170 | МПа |
Процесс впуска
;
.
Далее получим:
| ∆ Т | 7,99 | °С |
Плотность заряда на впуске
,
где RB = 287 Дж/кг град — удельная газовая постоянная для воздуха.
Потери давления на впуске. В соответствии со скоростным режимом двигателя (n = 5400 об/мин) и при условии качественной обработки внутренней поверхности впускной системы можно принять β2 + ξвп = 2,8 и ωвп = 95 м/с. Тогда
Аn = ωвп /nN = 95/5400= 0,01759;
.
Отсюда получим:
∆pα= 2,8 • 0.017592 • 54002 • 1,189 ×10-6/2 = 0,015 МПа;
Давление в конце впуска
рα= p0 — ∆pα,
| р α | 0,085 | МПа |
Коэффициент остаточных газов. При определении γr для двигателя без наддува принимается коэффициент очистки φоч = 1, а коэффициент дозарядки на номинальном скоростном режиме φдоз = 1,10, что вполне возможно получить при подборе угла опаздывания закрытия впускного клапана в пределах 30—60°. При этом на минимальном скоростном режиме (п = 900 об/мин) возможен обратный выброс в пределах 5%, т. е. φдоз = 0,95. На остальных режимах значения φдоз можно получить, приняв линейную зависимость φдоз от скоростного режима. Тогда
;
Температура в конце впуска:
К;
Коэффициент наполнения:
.
Процесс сжатия. Средний показатель адиабаты сжатия k1при ε =8,5 и рассчитанных значениях Та определяется по графику, а средний показатель политропы сжатия n1 принимается несколько меньше k1. При выборе n1 учитывается, что с уменьшением частоты вращения теплоотдача от газов в стенки цилиндра увеличивается, а n1 уменьшается по сравнению с k1 более значительно:
| k 1 | 1,3772 | |
| Tα | 336 | К |
| n 1 | 1,377 |
Давление в конце сжатия
МПа;
Температура в конце сжатия
К;
Средняя мольная теплоемкость в конце сжатия:
а) свежей смеси (воздуха):
,
где 
| tc | 479,88 | °С |
| 21,87 | кДж/(кмоль · град); |
б) остаточных газов
- определяется методом экстраполяции;
α = 0,96 и tc =480 °С
кДж/(кмоль • град);
в) рабочей смеси
кДж/(кмоль • град);
Процесс сгорания
Коэффициент молекулярного изменения горючей 
и рабочей смеси
μ0=0,5360/0,5041=1,0633;
μ=(1,0633+0,04902)/(1+0,04902)=1,06034;
Количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания топлива:
∆Нu= 119950(1— α)L0.
∆Нu= 119950·(1— 0,6)·0,516=2476 кДж/кг.
Теплота сгорания рабочей смеси
Нраб.см = (Нu - ∆Hu)/[М1(1 + γr)]
Нраб.см = (43930 - 2476)/[0,5041(1 + 0,04902)]=78391 кДж/кмоль раб. см;
Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания
=(1/0,536) [0,0655 ∙(39,123 + 0,003349tz) +0,0057∙ (22,49 + 0,00143tz) + 0,0696 (26,67 + 0,004438tz) + 0,0029 (19,678 + 0,001758tz) + 0,3923(21,951+ 0,001457tz)] = 24,656 + 0,002077tz кДж/(кмоль∙град).
Величина коэффициента использования теплоты ξz при п = 5600 и 6000 об/мин в результате значительного догорания топлива в процессе расширения снижается, а при т = 900 об/мин ξz интенсивно уменьшается в связи с увеличением потерь тепла через стенки цилиндра и неплотности между поршнем и цилиндром. Поэтому при изменении скоростного режима ξz ориентировочно принимается в пределах, которые имеют место у работающих карбюраторных двигателей:
| ξ z | 0,91 |
Дата: 2019-12-22, просмотров: 230.
