Схема рабочего цилиндра и круговая диаграмма двухтактного дизеля:
1- поршень; 2 – втулка рабочего цилиндра; 3 – выпускной коллектор; 4 – выпускной клапан; 5 - форсунка; 6 – продувочный ресивер
5. Процесс наполнения цилиндра. Физический смысл коэффициентов γr и ηн.
В процессе газообмена из цилиндра удаляются отработавшие газы – продукты сгорания углеводородного топлива и избыточный воздух. В идеальном варианте в конце газообмена (точка «а») весь объем цилиндра Vh заполнен свежим воздухом с параметрами psTs. Этот идеальный заряд свежего воздуха определится произведением плотности на объем:
Действительный свежий заряд GВ меньше Gh из-за потерь в процессе наполнения:
1- pа меньше ps (дросселирование на впуске) 2- Tа больше Ts (подогрев воздуха от стенок ЦПГ и от смешивания с горячими остаточными газами Tr = 800 K) 3- часть объема Vh заполнена остаточными газами 4- в 2-х тактных ДВС дополнительно теряется заряд на участке потерянного рабочего объема цилиндра. ϒr=Gr/Gв,Физический смысл ϒr состоит в том, что он численно показывает,какую долю относительно массы свежего заряда составляет масса остаточных газов в начале процесса сжатия. Его значения для четырехтактных двигателей с наддувом лежат в пределах 0,01-0,03, для современных двухтактных дизелей - ϒr = 0,04-0,08. С учетом формулы уравнение массового баланса газов в цилиндре к началу сжатия запишется следующим образом: Ga = Gв + Gr. Для количественной оценки эффективности процесса наполнения служит коэффициент наполнения ƞн. Обозначим через Gh массу воздуха,который мог бы разместиться в рабочем объеме цилиндра Vh при параметрах ρs и Тs. Этот заряд разместился бы в цилиндре, если бы процесс наполнения не сопровождался некоторыми потерями массы свежего воздух.двухтактные четырёхтактные Итогом расчета процесса наполнения является расчет свежего заряда воздуха
|
|
Для обеспечения полного сгорания топлива заряд должен обеспечивать необходимый избыток воздуха (для судовых дизелей примерно 2-х кратный)
Коэффициент избытка воздуха: