 |
Пределы изменения степени сжатия различных типов автомобильных двигателей
|
|
|
|
| Тип двигателя | e |
| Бензиновые карбюраторные двигатели | 6…11 |
| Дизели с неразделенными КС и объемным смесеобразованием | 14…17 |
| То же, вихрекамерные | 16…20 |
| То же, предкамерные | 16,5…21 |
| То же, с наддувом | 11…17 |
11. Показатель политропы сжатия n1. В расчете принимается среднее за процесс значение показателя n1, который в действительности является переменным. Приближенное значение n1 задается по табл.1.12.
Таблица 1.12
Значения показателя политропы сжатия
| Тип двигателя | n1 |
| Карбюраторные | 1,3…1,38 |
| Дизели с неразделенными КС | 1,32…1,34 |
| То же, с разделенными КС | 1,34…1,38 |
При расчете процесса сжатия показатель n1 уточняется по формуле Мазинга
, (1.9)
где R = 8,314 кДж/кмоль×К; 
и 
‑ средние молярные изохорные теплоемкости рабочей смеси в начале и конце сжатия соответственно (их расчет приведен ниже).
12. Параметры топлива. Жидкое моторное топливо нефтяного происхождения характеризуется следующим элементарным составом (по массе):
C+H+O=1кг, (1.10)
где C, H и O ‑ содержание углерода, водорода и кислорода соответственно в 1 кг топлива.
Кроме этого, необходимо задать удельную низшую теплоту сгорания H u и среднюю молярную массу топлива m т (табл.1.13).
Таблица 1.13
Параметры топлива
| Параметр | Бензин | Дизтопливо |
| C, кг | 0,85 | 0,86 |
| H, кг | 0,15 | 0,13 |
| O, кг | ‑ | 0,01 |
| m т, г/моль | 110…120 | 180…200 |
| H u, кДж/кг |
13. Коэффициент эффективности сгорания топлива x z представляет собой параметр, учитывающий все потери теплоты в процессе сгорания:
(1.11)
где y ‑ коэффициент использования теплоты; 
‑ коэффициент выделения теплоты, учитывающий ее потери вследствие неполноты сгорания топлива (недостаток воздуха, несовершенное сгорание). При 
можно принимать 
, тогда 
.
|
|
|
По опытным данным величина x z изменяется при работе двигателя с полной нагрузкой в пределах: для карбюраторных двигателей x z=0,85…0,95; для быстроходных дизелей с неразделенными КС x z=0,75…0,85; для дизелей с разделенными КС x z=0,7…0,8; для газовых двигателей x z=0,80…0,85. Меньшие значения x z характерны для двигателей с несовершенным смесеобразованием. Повышение величины x z достигается за счет сокращения потерь тепла от газов в стенки, выбора рациональной формы КС, уменьшения догорания в процессе расширения и выбора коэффициента избытка воздуха, обеспечивающего увеличение скорости сгорания рабочей смеси.
14. Показатель политропы расширения n 2. В расчете принимается среднее за процесс значение показателя n 2, который в действительности, как и n 1, является переменным. Предварительное ориентировочное значение n 2: для карбюраторных двигателей ‑ 1,23…1,30; для дизелей ‑ 1,15…1,28.
При расчете процесса расширения показатель n 2 уточняется по формуле Мазинга
, (1.12)
где M 1 ‑ количество свежего заряда в цилиндре двигателя, кмоль/кг; m 0 ‑ коэффициент молекулярного изменения свежей смеси; g r ‑ коэффициент остаточных газов; x b ‑ коэффициент использования теплоты при расширении, равный 0,82…0,87, а в комбинированных двигателях достигающий 0,92; c ‑ коэффициент полноты сгорания топлива (при a <1), равный
,
где DH ‑ потери теплоты вследствие неполного сгорания топлива (см. ниже).
Порядок теплового расчета
Расчет параметров рабочего тела
1. В соответствии с выбранным сортом топлива устанавливаются его параметры (см.табл.1.13).
2. Определяется теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива, кмоль:
(1.13)
или, кг
. (1.14)
3. Количество горючей смеси (для карбюраторных двигателей) равно, кмоль/кг:
. (1.15)
Количество свежего заряда (для дизелей), кмоль/кг:
|
|
|
. (1.16)
4. Количество отдельных компонентов продуктов сгорания при a <1, кмоль/кг:
; (1.17)
; (1.18)
; (1.19)
; (1.20)
, (1.21)
где К ‑ коэффициент, зависящий от отношения 
. Для бензинов К =0,45…0,5.
При , кмоль/кг:
; (1.22)
; (1.23)
; (1.24)
. (1.25)
5. Общее количество продуктов сгорания при a <1 равно, кмоль/кг:
. (1.26)
При , кмоль/кг:
. (1.27)
|
|
|
