Авто-двигатели

Теоретический коэффициент  молекулярного изменения свежего  заряда определяется выражением: 

                                                  (4.8) 
 
 

4.2.7. Действительный коэффициент  молекулярного изменения  свежего заряда  .

Действительный коэффициент  молекулярного изменения свежего  заряда определяется выражением: 

                                                 (4.9) 

            

   

Величина действительного  коэффициента молекулярного изменения  свежего заряда изменяется в пределах табличных данных:

 
 

4.3. Количество теплоты,  потерянное вследствие  химической неполноты  сгорания  и теплота неполноты сгорания . 

4.3.1. Количество теплоты,  потерянное вследствие  химической неполноты  сгорания .

Количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты  сгорания     определяется выражением: 

                         (4.10) 

  

4.3.2. Теплота неполноты  сгорания .

Теплота неполноты  сгорания определяется выражением: 

                          (4.11) 

         

4.4. Коэффициент использования  теплоты .

      Коэффициент использования теплоты оценивает потери тпла во время процесса сгорания, при диссоциации продуктов сгорания, при утечки газов в двигателях с раздельными камерами и т.д.

Величина этого  коэффициента принята учитывая работу двигателя, конструктивные особенности, системы охлаждения, форму камеры сгорания, коэффициента избытка воздуха  и обороты коленчатого вала двигателя . 

                

Принимаю: 
 

4.5. Степень повышения  давления .

Степень повышения  давления принимается согласно табличным данным, учитывая, что чем выше, тем больше расширение газов, повышается индикаторный КПД, но и слишком большая величина приводит к неполноте сгорания и потери топлива. 

 

Принимаю  

4.6. Средняя мольная  теплоемкость продуктов  сгорания .

Средняя мольная  теплоемкость продуктов сгорания для ДИЗ с определяется: 

           (4.12)   
 

4.7. Температура в  конце сгорания .

Температура в  конце сгорания исходит из уравнения сгорания для ДИЗ: 

                    (4.13) 
 
 

После подстановки  принятых данных и преобразований получается следующее уравнение: 

                           (4.14) 

Где : А,В,С –  численные значения известных величин.

Из которой  температура  определяется выражением: 

                        (4.17) 
 

4.8. Давление в конце  сгорания .

Давление в  конце сгорания для LBP определяется выражением: 

                                  (4.18)

   

         

У этих двигателей определяется степень повышения  давления и сравнивается с табличными данными: 

                                     (4.19) 

    

4.9. Максимальное действительное  давление в конце  сгорания . 

Максимальное  действительное давление в конце  сгорания ,учитывает полноту индикаторной диаграммы, определяется для ДИЗ выражением: 

                          (4.20) 

       

                              

4.10.Степень  предварительного  и последующего расширения. 

4.10.1. Степень предварительного  .

Степень предварительного  определяется выражением: 

                                       (4.21) 
 
 

4.10.2. Степень последующего расширения .

Степень последующего расширения определяется выражением: 

                                         (4.22) 

    

Значение  параметров процесса сгорания для современных двигателей изменяется в пределах табличных параметров. 

Таблица параметров процесса сгорания.

 
 

5.Параметры  процесса расширения.

В результате процесса расширения тепловая энергия топлива  преобразуется в механическую работу. 

5.1. Коэффициент политропы  расширения .

В расчетах данный параметр принимается, учитывая, что  при увеличении частоты вращения и коэффициента избытка воздуха  коэффициент  уменьшается, а при использовании интенсивности жидкостного охлаждения и повышении отношения S/D, возрастает. Хотя в течении процесса расширения величина непостоянная, в расчетах используется среднее значение, принятое в указанных табличных пределах. 

Таблица коэффициента политропы расширения .

 

Принимаю  

5.2. Давление в конце  расширения .

Давление в конце  расширения определяется для ДИЗ выражением: 

                                        (5.1) 
 
 

5.3. Температура в  конце расширения  .

Температура в конце  расширения определяется для ДИЗ выражением: 

  ,К                                           (5.2) 
 

Значение параметров процесса расширения для современных  двигателей изменяется в табличных  пределах.

 

6.Параметры  выпускного процесса.

Во время выпускного процесса, очистка цилиндра от отработавших газов происходит в двух этапах: этап или период свободного выпуска, когда при открытии с опережением  выпускного клапана на 40 - 60 ОКВ у бензиновых двигателей и 30 - 50 ОКВ у ДД, продукты сгорания под высоким давлением удаляются с критической скоростью 600…700 м/с, снижаясь до 60 - 100 м/с в НМТ. В данном периоде, который заканчивается в НМТ, цилиндр очищенный примерно на 60 – 70% от продуктов сгорания; этап, когда поршень перемещается к ВМТ, используя выпуск продуктов сгорания до закрытия выпускного клапана на 15 - 30 ОКВ у бензиновых двигателей и 10 – 35 ОКВ у ДД, после ВМТ. 

6.1. Проверка точности  принятия величины  температуры остаточных  газов. 

6.1.1. Допустимая температура  остаточных газов  .

В конце выпуска  в цилиндре остается некоторое количество газов давлением  и температурой , величины которых приняты в начале теплового расчета.

Проверка точности принятия величины температуры остаточных газов осуществляется подсчитав  температуру газов на выходе выражением: 

                                    (6.1)  

         

6.1.2. Погрешность при принятии температуры остаточных газов .

    Погрешность  при принятии температуры остаточных  газов  определяется выражением:

                                       (6.2)

    

                                   

7. Расчет качественных  показателей

и определение размеров двигателя. 

7.1. Индикаторные параметры  двигателя. 

7.1.1. Среднее индикаторное  давление .

Среднее индикаторное давление представляет индикаторную механическую работу на единицу объема цилиндра.

Теоретическое среднее  индикаторное давление определяется для  ДИЗ выражением: 

                (7.1) 
 

  

Действительное среднее  индикаторное давление определяется выражением:

                                               (7.2) 

                                                

Где: коэффициент полноты индикаторной диаграммы, который принимается согласно табличным данным.

  Ориентировочные значения среднего индикаторного давления, на полной нагрузке представлены в таблице.