2.3 Параметры окружающей среды и остаточные газы

Давление и температура окружающей среды при работе двигателя без наддува р_k = p_o = 0,1 Мпа и Т_k = T_o=288 К.

Принимаем температуру остаточных газов, учитывая при этом значения коэфициента избытка воздуха, Т_r = 1000 К.

Определяем давление остаточных газов:

p_r = (1,05 ÷ 1,25) × р_о Мпа; (17)

p_r = 1,18 × 0,1 = 0,118 Мпа.

2.4 Процесс впуска

С целью получения хорошего наполнения двигателя на номинальном скоростном режиме принимается температура подогрева свежего заряда ΔТ_N=20°C. Тогда:

Определяем плотность заряда на впуске:

  (18)

где R_в=287 Дж/кг×град - удельная газовая постоянная для воздуха

Потери давления на при условии качественной обработки внутренней поверхности впускной системы можно принять ,

где b-коэффициент затухания скорости движения заряда;

x_ВП- коэффициент сопротивления впускной системы.

  (19)

  (20)

Определяем давление в конце впуска:

Мпа ; (21)

р_а=0,1 - 0,011=0,089 Мпа.

Вычисляем коэффициент остаточных газов:

  (22)

Определяем температуру в конце впуска:

; К. (23)

Т_а=(288 + 20 + 0,051 × 1000) / (1 + 0,051) = 342 К.

Определяем коэффициент наполнения:

; (24)

.

2.5 Процесс сжатия

Средний показатель адиабаты сжатия  при e = 9,3 и рассчитанных значениях  определяем по графику рис. 7. стр. 27 , .

Cредний показатель политропы сжатия  принимаем несколько меньше . При выборе  учитываем , что с уменьшением частоты вращения теплоотдача от газов в стенки цилиндра увеличивается , а  уменьшается по сравнению с  более значительно,

, (25)

принимаем .

Определяем давление в конце сжатия:

Мпа ; (26)

р_с = 0,089 × 9,3^1,3576 = 1,84 Мпа.

Определяем температуру в конце сжатия:

К; (27)

Т_с = 342 × 9,3 ^(1,3576-1) = 759,2 К.

Принимаем .

Средняя мольная теплоемкость в конце сжатия:

а) свежей смеси (воздуха):

кДж/кмоль×град , (28)

где t_c-температура смеси в конце сжатия:

К ; (29)

t_c=760-273=487 К.

б) остаточных газов:

, (30)

где 23,611 и 24,041 – значения трудоёмкости продуктов сгорания соответственно при и , взятая по таблице 8, при α=0,96 .

в) рабочей смеси:

 кДж/кмоль×град ; (31)

2.6 Процесс сгорания

Определяем коэффициент молекулярного изменения горючей смеси:

; (32)

.

Определяем коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:

  (33)

.

Определяем количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания топлива при α<1 из-за недостатка кислорода:

кДж/кг ; (34)

ΔН_u=119950 × (1-0,96) × 0,512 = 2456 кДж/кг .

Теплота сгорания рабочей смеси:

 кДж/кмоль×раб.см ; (35)

Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания:

кДж/кмоль×град;(36)

где t_z-температура в конце видимого процесса сгорания, °С.

Коэффициент использования теплоты  для различных частот вращения коленчатого вала, принимаем по графику при   . Температура в конце видимого процесса сгорания .

(37)

Определяем максимальное давление сгорания теоретическое:

 МПа ; (38)

р_z = 1,84×1,061×2946/760 = 7,57 МПа.

Определяем степень повышения давления:

  (39)

l = 7,57 / 1,84= 4,11