2.3 Процесс сжатия
В период процесса сжатия в цилиндре двигателя повышается температура и давление рабочего тела, что обеспечивает надёжное воспламенение и эффективное сгорание топлива.
При
выполнении курсового проекта условно
принимается, что процесс сжатия в
действительном цикле происходит по
политропе с постоянным показателем
n1. Расчет параметров процесса
сжатия сводится к определению показателя
политропы сжатия
,
давления
и температуры
в конце сжатия, а также теплоёмкости
рабочего тела в конце сжатия
.
2.3.1 Показатель политропы сжатия
Величина устанавливается по опытным данным в зависимости от частоты вращения, степени сжатия, материала поршня и цилиндра, теплообмена и других факторов.
Учитывая,
что теплообмен между рабочим телом и
стенками цилиндра за процесс сжатия
незначителен, то величину
можно оценить по среднему показателю
адиабаты сжатия
по следующим формулам:
- для карбюраторных двигателей
- для дизельных двигателей
Значение
определяется в зависимости от температуры
и степени сжатия ε по формуле
2.3.2 Давление и температура конца процесса сжатия
Давление в МПа и температура в градусах Кельвина (К) в конце процесса сжатия определяются из уравнения политропы с постоянным показателем :
,
2.3.3 Средняя мольная теплоёмкость рабочей смеси
Рабочая смесь состоит из свежей смеси и остаточных газов.
Температура
конца процесса сжатия tc в градусах
Цельсия (ºС)
.
Средняя
мольная теплоёмкость свежей смеси в
конце сжатия принимается равной
теплоёмкости воздуха
в кДж/(кмоль·град) и определяется по
формуле
Средняя
мольная теплоёмкость остаточных газов
в конце сжатия
в кДж/(кмоль·град) определяется по
следующим формулам:
- для карбюраторных двигателей
- для дизельных двигателей
Средняя мольная теплоёмкость рабочей смеси в кДж/(кмоль·град) определяется по формуле
Рассчитанные параметры процесса сжатия необходимо сравнить со значениями этих параметров у современных автомобильных двигателей внутреннего сгорания, представленных в таблице 2.5.
Таблица 2.5 – Значения параметров процесса сжатия
Тип двигателя |
Параметры |
||
n1 |
рс, МПа |
Тс, К |
|
Карбюраторный |
1,34…1,38 |
0,9…2,0 |
600…800 |
Дизельный без наддува |
1,34…1,38 |
3,5…5,5 |
700…1000 |
Дизельный с наддувом |
1,34…1,37 |
4,5…10,0 |
800…1100 |