Расчет параметров процесса сжатия

 

По опытным данным при жидкостном охлаждении величина показателя политропы сжатия для бензиновых двигателей:

Давление  и температура  конца процесса сжатия определяются из уравнения политропы с постоянным показателем :

 

	(1.17)
	(1.18)

 

Расчет параметров процесса сгорания

 

Целью расчета процесса сгорания является определение температуры  и давления  в конце видимого сгорания.

Температура , определяется путем решения уравнения сгорания, которое имеет вид:

 

(1.19)

 

где  – коэффициент использования теплоты;

 – теплота сгорания рабочей смеси, кДж/кмоль раб.см;

 – средняя мольная теплоемкость свежего заряда при постоянном объеме, кДж/кмоль град;

– средняя мольная теплоемкость продукта сгорания при постоянном объеме, кДж/кмоль град;

 – действительный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси.

По опытным данным значения коэффициента  для двигателей c электронным впрыском при их работе на номинальном режиме:

Теплота сгорания рабочей смеси, кДж/кмоль раб.см.:

 

(1.20)

 

где  – количество теплоты потерянное вследствие химической неполноты сгорания, кДж/кг:

 

	(1.21)

 

Тогда имеем:

 

 

Средние мольные теплоемкости:

свежего заряда

 

	(1.22)

 

продуктов сгорания, :

 

(1.23)

 

Действительный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:

	(1.24)

 

Уравнение сгорания (1.19) после подстановки аналитических выражений всех рассчитываемых параметров и последующих преобразований можно представить в виде уравнения второго порядка относительно :

 

(1.25)

 

где A, B и C – коэффициенты уравнения второго порядка относительно :

	(1.26)
	(1.27)
	(1.28)

 

Решение уравнения второго порядка относительно  имеет вид:

 

	(1.29)

 

Теоретическое давление:

	(1.30)

 

Действительное давление:

 

	(1.31)

 

Степень повышения давления:

 

	(1.32)

 

Расчет параметров процесса расширения и выпуска

 

По опытным данным средние значения величины  при номинальной нагрузке:

Давление  и температура  конца процесса расширения:

 

	(1.33)
	(1.34)

 

Правильность предварительного выбора температуры остаточных газов  проверяется с помощью выражения:

 

	(1.35)

 

Погрешность менее 10%, соответственно температура остаточных газов выбрана верно.

 

Определение индикаторных показателей двигателя

 

Теоретическое среднее индикаторное давление, МПа:

 

	(1.36)

 

Действительное среднее индикаторное давление:

 

(1.37)

 

где  – коэффициент полноты диаграммы, который принимается равным:

 

 

Индикаторный КПД двигателей, работающих на жидком топливе:

 

	(1.38)

 

Индикаторный удельный расход жидкого топлива:

 

	(1.39)

Определение эффективных показателей двигателя

 

При проведении предварительных расчетов двигателей величина  (МПа) приближенно определяется в зависимости от средней скорости поршня  по эмпирическим формулам вида:

 

(1.40)

 

где  выражено в м/с;

a, b - коэффициенты, значения которых устанавливаются экспериментально.

Для высокофорсированного двигателя с впрыском топлива и электронным управлением имеем:

а = 0,024 МПа;

b = 0,0053 (МПа c)/м;

Средняя скорость поршня:

 

(1.41)

 

где S – ход поршня, мм;

n – номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя, мин¹.

Для заданного прототипа ход поршня S составляет 80 мм.

 

 

Среднее эффективное давление:

 

	(1.42)

 

Механический КПД () представляет собой отношение среднего эффективного давления к индикаторному:

 

	(1.43)

 

Эффективный КПД двигателя:

 

	(1.44)

 

Эффективный удельный расход жидкого топлива:

 

	(1.45)

 

12345

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: