2.5 Параметри процесу впуску

В процесі заповнення циліндра свіжим зарядом температура останнього підвищується.

Величина підігріву заряду DТ задається в межах - DТ =273…293 К, [1,c.9].

Приймаємо DТ = 283 К.

В залежності від параметрів навколишнього середовища і підігріву змінюється густина заряду на впуску:

(2.15)

де R_п=287 Дж/(кг·К) – питома газова стала для повітря.

Тоді втрати тиску при впуску:

_; ^(2.16)

де  – коефіцієнт затухання швидкості руху заряду в циліндрі,=2,5…4 [1,с.17],приймаємо =3;

А – емпіричний коефіцієнт, ;

 – середня швидкість заряду на впуску, =50-130 м/с [1,с.17],

приймаємо =130 м/с;

n – номінальна частота обертання колін вала двигуна.

Тиск в кінці такту впуску

, МПа. (2.17)

Коефіцієнт залишкових газів

(2.18)

Температура заряду в кінці такту впуску:

(2.19)

Коефіцієнт наповнення:

2.6 Параметри процесу стиску

Величина показника політропи стиску визначається на основі дослідних даних в залежності від міри стиску двигуна n₁ температури в кінці впуску Т_а.

На основі дослідних даних в залежності від міри стиску двигуна для карбюраторних двигунів n₁=(К₁ –0,001)...( К₁ –0,004),приймаємо

n₁=(К₁ –0,002); (2.21)

де К₁ - показник адіабати стиску; К₁ = 1,378 [1,с.101,дод.Б1].

n₁=(1,378 –0,002)=1,376.

Тиск в кінці процесу процесу стиску

, МПа. (2.22)

Температура робочого тіла в кінці процесу стиску в К :

К (2.23)

в градусах:

t_c = T_c - 273,15 = 796,05 – 273,15 = 522,9 С. (2.24)

2.7 Визначення теплоємності робочої суміші

Середня мольна теплоємність свіжого заряду в кінці такту стиску

(2.25)

Середні мольні теплоємності окремих компонентів залишкових газів в кінці процесу стиску:

= 0,063·(27,941+0,019·t_c -5,487·10^-6 ·t_c)=

= 0,063· (27,941 + 0,019·522,9 - 5,487 ·10^-6 ·522,9²) = 2,393 кДж/(кмоль·К);

= М н₂о . (24,953 + 0,0030359· t_c) =

= 0,066· (24,953 + 0,0030359·522,9) = 1,753 кДж/(кмоль·К);

(20,398 + 0,0025· t_c) =

= 0,7138· (20,398 + 0,0025·522,9) = 15,5 кдж/(кмоль·К);

= 0,0843· (20,93 + 0,004641· 522,9 - 0,84 ·10^-6 ·522,9²) =1,95 кДж/(кмоль·К),

де , , , - середні мольні теплоємності окремих

компонентів продуктів згорання в інтервалі температур 0…1500⁰С [1,с.104,дод.В], кДж/(кмоль·К).

Середня мольна теплоємність залишкових газів в кінці процесу стиску

= (1/ 0,561)· (2,393 + 1,753 + 15,5 + 1,95) = 38,45 кДж/(кмоль·К). (2.26)

Середня мольна теплоємність робочої суміші

(21,995+0,054·38,45) =

=15,63 кДж/(кмоль·К) (2.27)

2.8 Параметри процесу згоряння

Коефіцієнт молекулярної зміни горючої суміші

(2.29)

Але при згорянні палива дійсний коефіцієнт робочої суміші враховує наявність в робочій суміші деякої кількості залишкових газів від попереднього циклу

(2.30)

При 1 в двигуні збагачена суміш не згорає повністю і виділяється СО і Н₂. Втрати теплоти в результаті хімічної неповноти згоряння

(2.31)

Нижча теплотворна здатність палива

(2.32)

В результаті згоряння робочої суміші в циліндрі двигуна виділяється певна кількість теплоти робочої суміші

(2.33)

Визначаємо середню мольну теплоємність продуктів згорання

^(2.34)

де m – середні мольні теплоємності окремих компонентів продуктів [1,c.104, дод. В1].

Підставляючи в ці формули замість t_z величину t_z =Т_z – 273 і згрупувавши члени рівнянь, отримуємо

(2.35)

Температура в кінці видимого процесу згоряння для лабораторного двигуна може бути визначена із виразу

(2.36)

Після підстановки в рівняння згорання відповідних числових значень і виконання необхідних перетворень, рівняння згорання приймає вигляд

(2.37)

Тоді К (2.38)

Маючи значення , можна визначити тиск в кінці видимого згоряння для карбюраторних двигунів

(2.39)

В сучасних карбюраторних двигунах максимальний тиск Р_Zmax реалізується при 5-15 кута повороту колінчастого вала після ВМТ.

При цьому Р_ZД = 0,85Р_Z = 0,85·5,66 = 4,79 МПа_. (2.40)