Температура воздуха за компрессором "Тк"

где "n_к" – показатель политропы сжатия воздуха в компрессоре принимают:

для поршневых нагнетателей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,4...1,6

для объемных нагнетателей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,55...1,75

для осевых и центробежных нагнетателей . . . . . . . . . 1,4...2,0

Для газотурбинного наддува в автотракторных дизелях принимают последнее ближе к нижнему пределу.

3.5 Процессы впуска и выпуска (газообмена)

3.5.1 Давление в конце впуска «Р_а»

Р_а = (0,8…0,9)Р_о

более высокие значения у дизельных двигателей:

для двигателей с наддувом

Р_а = (0,90…0,96)Р_о

3.5.2 Температура подогрева свежего заряда при номинальном режиме работы двигателя

Для карбюраторных двигателей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .-5. . .20⁰

Для дизелей без наддува . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10. . .40⁰

Для дизелей с наддувом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(0) . . .(+10)

3.5.3 Давление остаточных газов Р_r

Р_r = (1,05…1,25) Р₀ – двигатели без наддува

Р_r = (0,75…0,98) Р_к – двигатели с наддувом и газовой турбиной на выпуске.

Большие значения «Р_r» принимаются для двигателей с высокой частотой вращения.

3.5.4 Температура остаточных газов Т_r ; К

Карбюраторные двигатели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 900…1100

Дизели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .600…900

Газовые двигатели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .750…1000

Следует иметь ввиду, что при увеличении степени сжатия и обогащения рабочей смеси температура остаточных газов снижается, а при увеличении частоты вращения – возрастает.

3.5.5 Коэффициент остаточных газов ""

Коэффициент остаточных газов для четырехтактных двигателей с учетом продувки и дозарядки цилиндра

и без учета продувки и дозарядки

Для бензиновых и газовых двигателей без наддува . . . . . 0,04...0,10

Для дизелей без наддува . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,02...0,05.

При наддуве коэффициент остаточных газов несколько снижается.

Примечание: Здесь и ниже для двигателей без надува в формуле подставляются вместо Р_к и Т_к значения соответственно Р₀ и Т₀ .

3.5.6 Температура в конце впуска "Т_а".

Для современных четырехтактных двигателей температура в конце впуска составляет:

Карбюраторные двигатели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .320...370 К

Дизели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310...350 К

Двигатели с наддувом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320...400 К.

3.5.7 Коэффициент наполнения «» с учетом продувки и дозарядки

и без учета =1

Значения коэффициента, наполнения при работе двигателей с полной нагрузкой изменяются в пределах

карбюраторные двигатели . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,70…0,90

дизели без наддува . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,80…0,94

дизели с наддувом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .0,80…0,97

3.6 Процесс сжатия

3.6.1 Показатель политропы сжатия "" принимается по прототипу или по номограмме (4, рис.25) откуда определяется показатель адиабаты К₁ в зависимости от "" и "Т_а" и тогда значение "" составит

для карбюраторных двигателей n₁= К₁-(0,00...0,04);

для дизелей n₁= К₁0,2

При определении n₁ необходимо учитывать, что большие значения относятся к высокооборотным двигателям.

3.6.2 Давление в конце сжатия, Мпа.

3.6.3 Температура в конце сжатия, К.

В таблице 4 приведены параметры конца сжатия.

Таблица 4. Значения "n₁" ; "Р_с" и "Т_с" для различных двигателей

Двигатели		n1	Рс МПа	Тс К
Карбюраторные	С водяным охлаждением.	1,36...1,39	1,5...2.5	550...750
	С воздушным охлаждением.	1,39...1,42	1,2...2,0	660...800
Газовые		1,37...1,39	1,2...2,0	650...750
Дизели	Без наддува с неохлажденным поршнем	1,35...1,42	3,0...5,0	800...950
	С наддувом и охлажденным поршнем	1,32...1,37	5,5...9,00	700...1100

3.7 Количество и состав заряда до и после сгорания

3.7.1 Теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания 1 кг твердого или жидкого топлива, в кг, кмоль.

кг воздуха/кг топлива

или

кмоль/1 кг топлива

3.7.2 Действительное количество воздуха израсходованного при сгорании 1 кг топлива, кмоль.

3.7.3 Количество свежего заряда, кмоль.

где

m_Т – молекулярная масса паров топлива, кг/моль.

Для автомобильных бензинов . . . . . . . . . . . . . . . . m_Т = 110...120

Для дизельных топлив . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . m_Т= 180...200

Величиной 1/ m_Т при определении М₁ для двигателей с воспламенением от сжатия обычно пренебрегают.

3.7.4 Количество остаточных газов , кмоль.

3.7.5 Количество газов в конце сжатия, кмоль.

М_с = М₁ + М_r

3.7.6 Количество продуктов сгорания, кмоль при

;

при

3.7.7 Количество газов в конце сгорания, кмоль

М_z =М₂ + М_r

3.7.8 Коэффициенты молекулярного изменения горючей и рабочей смесей

Величина изменяется в пределах:

Для карбюраторных двигателей 1,06...1,12

Для дизельных двигателей 1,03...1,06

3.8. Процесс сгорания

3.8.1 Теплоемкости газов. Величина теплоемкости зависит от температуры и давления тела, его физических свойств и характера процесса. Для расчетов рабочих процессов обычно пользуются средними молярными теплоемкостями при постоянном объеме и при постоянном давлении

+8,315 (кДж/кмоль.град)

Для определения средних молярных теплоемкостей используют справочные таблицы, графики для отдельных газов или приближенно эмпирические формулы

кДж/кмоль. К

Т_с – температура конца сжатия, К

Для продуктов сгорания при

и при

7.2. теплота, теряемая вследствие химической неполноты сгорания топлива при

(кДж/1 кг топлива)

7.3. Температура в конце сгорания.

Задаваясь коэффициентом использования теплоты / = 0,85...0,95 можно определить температуру конца сгорания в карбюраторном двигателе по уравнению:

и в дизельном двигателе по уравнению:

при этом - степень повышения давления.

Большие значения относятся к однокамерным дизелям.

Следует помнить, что зависят от температуры и при подстановке в уравнение всех членов получается квадратное уравнение типа

Решая его относительно Т_Z можно найти корни, один из которых и есть температура конца сгорания.

7.4. Давление в конце сгорания.

Карбюраторный двигатель

; Мпа

Дизельный двигатель

; Мпа

7.5. Степень предварительного расширения.

- называется степенью предварительного расширения. Для дизельного двигателя

Параметры конца сгорания приведены в таблице 5.

Таблица 5