2015-05-05
706
В результате расчета этого участка должны быть определены значения Т z и Р z после подвода тепла.
1.5.1.Определение параметров процесса сгорания в дизельных двигателях.
1.5.1.1. Температура газов в конце процесса сгорания t zопределяется из уравнения сгорания:
1.5.1.2. Коэффициент действительного молекулярного изменения рабочей смеси определяется из уравнения: 
.
Для дизеля 
= 1,01…1,05, т. е. число молей продуктов сгорания и остаточных газов до 5% больше числа молей свежего заряда и остаточных газов.
1.5.1.3. 
- средняя мольная теплоемкость свежего заряда, кДж/(кмоль град): 
= 
1.5.1.4. 
- средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания дизельного топлива при постоянном давлении: 
1.5.1.5. Средняя мольная теплоемкость при постоянном объеме для продуктов сгорания жидкого (дизельного) топлива при температуре до 3000°С и
a =1,0..2,0:
,
- степень повышения давления, она зависит от типа камеры сгорания.
Для дизелей с разделенными камерами сгорания (вихрекамерных и предкамерных) и дизелей с неразделенными камерами и пленочным смесеобразованием l г=1,2...1,8, для дизелей с разделенной камерой сгорания и объемным смесеобразованием l г=1,6…2,5.
Величину степени повышения давления выбирают из условий экономичности и жесткости работы двигателя. При больших значениях l г двигатель будет работать более экономично, однако чрезмерное повышение l гувеличивает жесткость работы и, следовательно, износ деталей двигателя. В зависимости от коэффициента избытка воздуха степень повышения давления выбирают так, что чем ниже коэффициент избытка воздуха α, тем выше l г.
В уравнении сгорания длядизелей x - коэффициент использования тепла принимается x= 0,70¸0,90.
После определения t z рассчитываем: 
К.
Температура в конце процесса сгорания для автотракторных дизельных двигателей находится в пределах T z=(1800...2500) К.
1.5.2.Определение параметров процесса сгорания в бензиновых и газовых двигателях.
1.5.2.1. Уравнение сгорания для бензиновых двигателей имеет вид: 
1.5.2.2. 
- средняя мольная теплоемкость свежего заряда при постоянном объеме: = (20,16+1,74·10 -3 tс), кДж/(кмоль град),
1.5.2.3. 
- средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания при α =0,8…1,0; определяется из выражения:
кДж/(кмоль град).
Коэффициент использования тепла x принимается: для бензиновых двигателей x = 0,85 … 0,95; для газовых двигателей 
=0,85…0,95.
Для газовых и бензиновых двигателей =1,02…1,12, определяется по п.1.5.1.2.
1.5.2.4. ∆H н - потери тепла в связи с неполнотой сгорания из-за недостатка кислорода определяются по уравнению:
∆H н =120·103(1 -a) L 0, кДж/кг.
Все величины, входящие в уравнение сгорания, за исключением 
и t z, известны. Если обозначить левую (известную) часть уравнения через S' и подставить значение из уравнения сгорания, получим:
ºС, или 
A /=18,4 + 2,6 a; B/= (15,5+13,8a)10-4; 
.
Решив квадратное уравнение, определим температуру в конце процесса сгорания t z, которая для бензиновых ДВС в зависимости от сорта топлива, состава смеси, степени сжатия и других факторов находится в пределах Т z = 2500...3000 К, для газовых – 2200…2500 К.
1.5.2.5. Определим давление в цилиндре после подвода тепла:
МПа.
Степень повышения давления l г рекомендуется принимать в пределах l г = 2,5…4,0, при этом Р z £ 8 МПа.
1.6. Расчет третьего такта (расширение - 360º ≤ φ ≤ 540º)
1.6.1. Для бензиновых и газовых двигателей давление и температура в конце расширения: 
, МПа; 
, К
1.6.2. Показатель политропы расширения п 2 может быть определен по эмпирической зависимости:
для двигателей с искровым зажиганием 
для дизелей п 2 = 1,22 + 
.
В этих формулах n ном подставляется в с-1. Показатель политропы расширения для автотракторных дизелей находится в пределах п 2=1,18…1,30. При этом меньшие значения относятся к дизелям с более высокой степенью сжатия и большей быстроходностью.
Показатель политропы расширения составляет: п 2 = 1,23...1,30 для бензиновых ДВС и n 2= 1,25…1,35 для газовых ДВС.
Для дизельных двигателей определяем:
1.6.3. Степень предварительного расширения: 
1.6.4. Степень последующего расширения: 
1.6.5. Давление и температуру в конце расширения:
, МПа,
, К.
1.6.6. Для оценки точности теплового расчета проводится проверка ранее принятой температуры отработавших газов 
, как для дизелей, так и бензиновых двигателей:
Определяем погрешность 
, %.
Если расхождение в пределах 5, то пересчет не обязателен.
1.7. Расчет четвертого такта (очистка цилиндра-540º≤φ≤720º)
Задано 
, МПа
