1 Описание процессов, происходящих в одном цикле двс
Процессы продолжаются в течение 2-х оборотов коленчатого вала (4 такта)
Процесс впуска состоит из трех периодов: 1) в первый период, от момента открытия впускного клапана до момента закрытия выпускного клапана происходит одновременное наполнение цилиндра свежим зарядом, выпуск отработавших газов и их смешение. В этот период происходит наиболее интенсивный процесс газообмена; 2) при движении поршня к н.м.т. происходит дальнейший впуск свежего заряда, продолжение смешения его с отработавшими газами, выравнивание их совместного давления и температуры; 3) при движении поршня от н.м.т. происходит одновременно завершение процесса наполнения цилиндра (дозарядка или начало сжатия смеси).
Процесс сжатия: при движении поршня от н.м.т. до точки воспламенения смеси происходит сжатие свежего заряда. При этом происходит его нагрев и воспламенение.
Процесс воспламенения и расширения: при дальнейшем движении поршня до в.м.т. и далее, происходит процесс воспламенения свежего заряда, при этом поршень начинает движение в направлении н.м.т. В конце процесса расширения открывается выпускной клапан.
Процесс выпуска: начинается в конечной стадии процесса расширения при избыточном давлении, и продолжается в течение движения поршня от н.м.т до в.м.т. и далее, в момент открытия впускного клапана на первом периоде процесса впуска. При этом происходит выпуск отработавших газов и частичное их смешение со свежим зарядом.
2 Расчет параметров одного цикла
2.1 Процесс впуска и газообмена
Исходные данные:
-
давление окружающей среды;
- температура окружающей среды;
- температура остаточных газов;
- температура подогрева свежего заряда;
ε = 17 – степень сжатия, α = 1,5.
Плотность
свежего заряда
,
кг/м3:
где
- удельная газовая постоянная воздуха.
Давление
остаточных газов
,
МПа:
Давление
в конце впуска
,
МПа:
где
– потери давления, МПа.
где
β – коэффициент затухания скорости
движения заряда в рассматриваемом
сечении цилиндра; ξвп –
коэффициент сопротивления впускной
системы, отнесенный к наиболее узкому
сечению; Vвп
– средняя скорость движения заряда в
наименьшем сечении впускной системы;
- принято по [2];
.
Температура
в конце впуска
,
К:
где
- коэффициент остаточных газов.
Коэффициент
наполнения
:
Выходные данные:
.
2.2 Процесс сжатия
Давление
в конце сжатия
,
МПа:
где
- показатель политропы сжатия,
- определено по Рисунку 2 [2].
Температура
в конце сжатия
,
К:
Выходные данные:
2.3 Процесс сгорания
Давление
в конце видимого сгорания
,
МПа:
где
- степень повышения давления,
- определено по [2].
Температура
в конце процесса сгорания
,
К, (2,14):
где
- действительный коэффициент молекулярного
изменения рабочей смеси, определено по
приложению [2].
где
- химический коэффициент молекулярного
изменения рабочей смеси, определено по
приложению [2].
где
- общее количество продуктов неполного
сгорания жидкого топлива, кмоль пр.сг/кг
топл;
– количество горючей смеси, кмоль
пр.сг/кг топл.
где
- теоретически необходимое количество
воздуха для сгорания 1 кг топлива, кмоль
возд/кг топл;
-
где С = 0,87, Н = 0,126, О = 0,004 кг – определено по таблице П.1 [2].
Объем
освобождаемый поршнем в процессе
предварительного расширения
где
- объем камеры сгорания.
где
- рабочий объем цилиндра.
Литраж
двигателя
,
л:
где
- тактность двигателя;
– частота вращения коленчатого вала;
- среднее эффективное давление.
где
- среднее индикаторное давление, МПа;
- среднее давление механических потерь,
МПа.
где
- коэффициент полноты диаграммы,
;
- теоретическое среднее индикаторное
давление.
где
– показатель политропы расширения,
- определено по Рисунку 6 [2];
- степень последующего расширения.
где
- средняя скорость поршня, принята по
указанию [2].
Выходные данные:
