6. Расчёт процесса продувки
При расчёте процесса продувки принимаются следующие допущения:
- поршень неподвижно зависает в районе верхней мертвой точки( объём камеры сгорания остаётся неизменным)
-объём исходящего воздуха равен объёму уходящих газов.
Как и в предыдущих пунктах необходимо определить параметры рабочего тела в цилиндре, составить расчётные таблицы и построить соответствующие диаграммы.
6.1. Расчет продувки
Для
расчёта продувки вводится безразмерный
параметр
.
С учётом этого параметра давление в цилиндре определяются следующим образом:
,
Где
-
соответственно давление наддува и
давление в выхлопном коллекторе.
Расчёт выполняется табличным способом через 1 п.к.в., по результатам расчёта строится диаграмма продувки.
α |
fв |
fп |
σ |
Р |
V |
120 |
0,00824 |
0,00000 |
0 |
0,441 |
0,01107 |
121 |
0,00820 |
0,00000 |
1,05717E-07 |
0,441000005 |
0,01083 |
122 |
0,00815 |
0,00002 |
1,70968E-06 |
0,441000084 |
0,01059 |
123 |
0,00811 |
0,00003 |
8,7541E-06 |
0,441000429 |
0,01035 |
124 |
0,00807 |
0,00006 |
2,80016E-05 |
0,44100 |
0,01012 |
125 |
0,00802 |
0,00010 |
6,9235E-05 |
0,44100 |
0,00988 |
126 |
0,00797 |
0,00014 |
0,000145492 |
0,44101 |
0,00965 |
127 |
0,00793 |
0,00019 |
0,000273341 |
0,44101 |
0,00942 |
128 |
0,00788 |
0,00024 |
0,000473192 |
0,44102 |
0,00919 |
129 |
0,00783 |
0,00031 |
0,000769665 |
0,44104 |
0,00897 |
130 |
0,00778 |
0,00038 |
0,001191999 |
0,44106 |
0,00874 |
131 |
0,00772 |
0,00046 |
0,001774519 |
0,44109 |
0,00852 |
132 |
0,00767 |
0,00055 |
0,002557169 |
0,44112 |
0,00830 |
133 |
0,00761 |
0,00065 |
0,00358611 |
0,44118 |
0,00809 |
134 |
0,00756 |
0,00076 |
0,004914388 |
0,44124 |
0,00788 |
135 |
0,00750 |
0,00087 |
0,006602693 |
0,44132 |
0,00767 |
136 |
0,00744 |
0,00099 |
0,008627434 |
0,44142 |
0,00746 |
137 |
0,00739 |
0,00110 |
0,010963603 |
0,44153 |
0,00726 |
138 |
0,00733 |
0,00122 |
0,013625564 |
0,44166 |
0,00706 |
139 |
0,00727 |
0,00134 |
0,016629605 |
0,44180 |
0,00686 |
140 |
0,00720 |
0,00145 |
0,019993093 |
0,44196 |
0,00667 |
141 |
0,00714 |
0,00157 |
0,02373454 |
0,44214 |
0,00648 |
142 |
0,00708 |
0,00169 |
0,027873668 |
0,44233 |
0,00629 |
143 |
0,00701 |
0,00180 |
0,032431488 |
0,44254 |
0,00611 |
144 |
0,00695 |
0,00192 |
0,037430375 |
0,44277 |
0,00593 |
145 |
0,00688 |
0,00203 |
0,042894143 |
0,44302 |
0,00575 |
146 |
0,00681 |
0,00215 |
0,048848133 |
0,44328 |
0,00558 |
147 |
0,00675 |
0,00226 |
0,055319293 |
0,44357 |
0,00541 |
148 |
0,00668 |
0,00238 |
0,062336267 |
0,44388 |
0,00525 |
149 |
0,00661 |
0,00249 |
0,069929481 |
0,44420 |
0,00509 |
150 |
0,00654 |
0,00261 |
0,07813123 |
0,44455 |
0,00494 |
151 |
0,00647 |
0,00272 |
0,086975765 |
0,44492 |
0,00479 |
152 |
0,00640 |
0,00284 |
0,096499375 |
0,44531 |
0,00464 |
153 |
0,00633 |
0,00295 |
0,106740467 |
0,44573 |
0,00450 |
154 |
0,00626 |
0,00306 |
0,117739634 |
0,44616 |
0,00436 |
155 |
0,00618 |
0,00317 |
0,129539718 |
0,44662 |
0,00423 |
156 |
0,00611 |
0,00329 |
0,142185859 |
0,44710 |
0,00410 |
157 |
0,00604 |
0,00340 |
0,155725516 |
0,44760 |
0,00398 |
158 |
0,00597 |
0,00351 |
0,170208481 |
0,44813 |
0,00386 |
159 |
0,00589 |
0,00362 |
0,185686848 |
0,44867 |
0,00375 |
160 |
0,00582 |
0,00373 |
0,202214953 |
0,44924 |
0,00364 |
161 |
0,00574 |
0,00384 |
0,219849264 |
0,44983 |
0,00353 |
162 |
0,00567 |
0,00395 |
0,238469863 |
0,45044 |
0,00344 |
163 |
0,00559 |
0,00406 |
0,259224468 |
0,45109 |
0,00334 |
164 |
0,00551 |
0,00417 |
0,281504122 |
0,45176 |
0,00325 |
165 |
0,00543 |
0,00428 |
0,305425906 |
0,45246 |
0,00317 |
166 |
0,00534 |
0,00438 |
0,3311181 |
0,45319 |
0,00309 |
167 |
0,00526 |
0,00449 |
0,358721462 |
0,45394 |
0,00302 |
168 |
0,00517 |
0,00460 |
0,388390692 |
0,45471 |
0,00295 |
169 |
0,00509 |
0,00470 |
0,420296083 |
0,45550 |
0,00289 |
170 |
0,00500 |
0,00481 |
0,454625416 |
0,45631 |
0,00283 |
171 |
0,00491 |
0,00491 |
0,491586117 |
0,45715 |
0,00278 |
172 |
0,00482 |
0,00502 |
0,531407738 |
0,45800 |
0,00273 |
173 |
0,00473 |
0,00512 |
0,574344801 |
0,45888 |
0,00269 |
174 |
0,00465 |
0,00522 |
0,620680075 |
0,45977 |
0,00266 |
175 |
0,00456 |
0,00532 |
0,670728372 |
0,46067 |
0,00263 |
176 |
0,00447 |
0,00542 |
0,724840934 |
0,46159 |
0,00260 |
177 |
0,00437 |
0,00552 |
0,783410539 |
0,46252 |
0,00258 |
178 |
0,00428 |
0,00562 |
0,846877457 |
0,46347 |
0,00257 |
179 |
0,00419 |
0,00572 |
0,915736417 |
0,46442 |
0,00256 |
180 |
0,00410 |
0,00582 |
0,990544788 |
0,46538 |
0,00256 |
181 |
0,00400 |
0,00591 |
1,071932224 |
0,46635 |
0,00256 |
182 |
0,00391 |
0,00601 |
1,160612069 |
0,46732 |
0,00257 |
183 |
0,00382 |
0,00611 |
1,257394915 |
0,46829 |
0,00258 |
184 |
0,00372 |
0,00620 |
1,363204763 |
0,46927 |
0,00260 |
185 |
0,00363 |
0,00629 |
1,479098403 |
0,47023 |
0,00263 |
186 |
0,00353 |
0,00637 |
1,600684661 |
0,47116 |
0,00266 |
187 |
0,00344 |
0,00646 |
1,736238134 |
0,47209 |
0,00269 |
188 |
0,00334 |
0,00654 |
1,885970171 |
0,47302 |
0,00273 |
189 |
0,00324 |
0,00663 |
2,051735178 |
0,47394 |
0,00278 |
190 |
0,00315 |
0,00671 |
2,235696642 |
0,47486 |
0,00283 |
191 |
0,00305 |
0,00679 |
2,440390413 |
0,47576 |
0,00289 |
192 |
0,00295 |
0,00687 |
2,668803549 |
0,47664 |
0,00295 |
193 |
0,00285 |
0,00696 |
2,924473248 |
0,47751 |
0,00302 |
194 |
0,00275 |
0,00704 |
3,211611915 |
0,47837 |
0,00309 |
195 |
0,00265 |
0,00712 |
3,53526653 |
0,47920 |
0,00317 |
196 |
0,00256 |
0,00720 |
3,901523486 |
0,48000 |
0,00325 |
197 |
0,00246 |
0,00728 |
4,317774286 |
0,48079 |
0,00334 |
198 |
0,00236 |
0,00736 |
4,793063625 |
0,48154 |
0,00344 |
199 |
0,00226 |
0,00744 |
5,338550311 |
0,48227 |
0,00353 |
200 |
0,00216 |
0,00751 |
5,968124731 |
0,48297 |
0,00364 |
201 |
0,00206 |
0,00759 |
6,699246539 |
0,48364 |
0,00375 |
202 |
0,00196 |
0,00767 |
7,554096877 |
0,48427 |
0,00386 |
203 |
0,00185 |
0,00774 |
8,561187368 |
0,48488 |
0,00398 |
204 |
0,00175 |
0,00781 |
9,757644637 |
0,48545 |
0,00410 |
205 |
0,00165 |
0,00789 |
11,19251427 |
0,48598 |
0,00423 |
206 |
0,00155 |
0,00796 |
12,93163799 |
0,48648 |
0,00436 |
207 |
0,00145 |
0,00803 |
15,06502034 |
0,48695 |
0,00450 |
208 |
0,00135 |
0,00810 |
17,71824707 |
0,48738 |
0,00464 |
209 |
0,00125 |
0,00817 |
21,07071207 |
0,48778 |
0,00479 |
210 |
0,00115 |
0,00823 |
25,38571084 |
0,48814 |
0,00494 |
211 |
0,00104 |
0,00830 |
31,06210818 |
0,48847 |
0,00509 |
212 |
0,00094 |
0,00837 |
38,72721542 |
0,48877 |
0,00525 |
213 |
0,00084 |
0,00843 |
49,40100366 |
0,48903 |
0,00541 |
214 |
0,00074 |
0,00849 |
64,14693081 |
0,48925 |
0,00558 |
215 |
0,00065 |
0,00855 |
84,55502548 |
0,48943 |
0,00575 |
216 |
0,00057 |
0,00861 |
113,3876802 |
0,48957 |
0,00593 |
217 |
0,00049 |
0,00867 |
155,0971122 |
0,48969 |
0,00611 |
218 |
0,00042 |
0,00873 |
217,108833 |
0,48978 |
0,00629 |
219 |
0,00035 |
0,00878 |
312,3086901 |
0,48984 |
0,00648 |
220 |
0,00029 |
0,00884 |
464,1249114 |
0,48989 |
0,00667 |
221 |
0,00023 |
0,00889 |
717,5851472 |
0,48993 |
0,00686 |
222 |
0,00018 |
0,00894 |
1165,256356 |
0,48996 |
0,00706 |
223 |
0,00014 |
0,00899 |
2013,990491 |
0,48998 |
0,00726 |
224 |
0,00010 |
0,00904 |
3777,842017 |
0,48999 |
0,00746 |
225 |
0,00007 |
0,00909 |
7926,837632 |
0,48999 |
0,00767 |
226 |
0,00005 |
0,00914 |
19570,59761 |
0,49000 |
0,00788 |
227 |
0,00003 |
0,00918 |
62511,07042 |
0,49000 |
0,00809 |
228 |
0,00001 |
0,00922 |
319635,2475 |
0,49000 |
0,00830 |
229 |
0,00000 |
0,00926 |
5162298,507 |
0,49000 |
0,00852 |
Рис. 9 Продувка.
Расчет периода задержки воздуха во время продувки
Осредненная скорость воздуха по камере сгорания будет равна:
Где σ – безразмерный параметр, принимается из таблицы 7 при положении поршня в ВМТ; µ - среднее гармоническое значение коэффициента истечения
.
Относительная длинна пути, который воздух проходит в камере сгорания определяется по выражению:
,
где
– длина камеры сгорания,
D – диаметр поршня.
Период задержки воздуха во время продувки рассчитывается по формуле :
,
где S – ход поршня,
D – диаметр поршня,
-
средняя скорость поршня.
