43. Параметры процесса расширения

К. параметрам процесса расширения относятся давление р_b и температура Т_b рабочего тела в конце расширения. Параметры начала расширения соответствуют максимальным значениям (p_z и T_z), достигнутым в ходе процесса сгорания.

Термодинамический расчет процесса сгорания (здесь не рассматривается) дает отношения, по которым можно вычислить значения параметров p_z, T_z и V_z:

— максимальное давление цикла

где λ— степень повышения давления;

— объем рабочего тела в начале расширения

где ρ — степень предварительного расширения;

— температура начала расширения

где µ — степень молекулярного изменения топлива.

Для дизелей

Расчетные значения параметров процесса сгорания приведены в табл. 7.

Таблица 7. – Расчетные значения параметров процесса сгорания

Параметр, единица измерения	Карбюраторный двигатель	Дизель без наддува
λ	3-4,5	1,4-2,4
ρ	1	1,6-1,1
pz, МПа	3-6	6-9
Tz, К	2300-2900	1900-2400

Параметры рабочего тела в конце политропного процесса расширения могут быть определены по формулам политропного процесса:

для бензиновых двигателей

для дизелей

где δ = V_b/V_z — степень последующего расширения.

Расчетные значения параметров процесса расширения приведены в табл. 8.

Таблица 8. – Расчетные значения параметров процесса расширения

Двигатели	n2	pb, МПа	Tb, К
Бензиновые	1,23-1,2	0,35-0,5	1200-1500
Дизели	1,18-1,28	0,2-0,4	1000-1200

44. Действительная индикаторная диаграмма

Полезная работа, которую совершает поршень при перемещении внутри цилиндра, получается в результате частичного преобразования теплоты при сгорании топлива. Эту работу называют индикаторной.

Индикаторная работа соответствует площади, заключенной между кривой сжатия и кривой расширения на индикаторной диаграмме (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Действительные и расчетные индикаторные диаграммы: а — карбюраторного двигателя; б — дизеля

(сплошная линия — расчетный цикл, пунктирная линия — реальный цикл)

Площадь на индикаторной диаграмме, заключенная между кривыми впуска и выпуска, соответствует работе, затраченной на процесс газообмена (насосные ходы поршня).

Как уже отмечалось в разделе 4.1, точки с и z', полученные на расчетной индикаторной диаграмме, не соответствуют реально протекающим процессам сжатия и сгорания. В результате предварительного открытия клапанов и запаздывания их закрытия относительно ВМТ и НМТ поршня часть площади, соответствующей индикаторной работе, выпадает из расчетной индикаторной диаграммы (пунктирная линия b'bb").

В результате площадь действительной индикаторной работы (штриховые линии) оказывается меньше расчетной (сплошные линии).

Для получения действительной индикаторной диаграммы используют коэффициент скругления φ_i.

Значения коэффициента скругления в зависимости от типа че­тырехтактного двигателя от 0,92 до 0,97.