2.4 Выбор оптимального значения угла опережения зажигания

Угол опережения зажигания оказывает большое влияние на показатели рабочего процесса. При излишне большом угле сгорание смеси начинается слишком рано, создается большое противодавление ходу поршня к верхней мертвой точке, скорость нарастания и максимальное давление оказываются чрезмерно большими, двигатель перегружается газовыми силами и перегревается, а его мощность и экономичность не достигают максимальных значений; в результате возможно возникновение детонации. Слишком малый угол приводит к запаздыванию развития сгорания, экономичность ухудшается.

Влияние угла опережения зажигания на показатели двигателя показано на рисунках 13-14.

Рисунок 13 - Зависимость удельного эффективного расхода топлива от угла опережения зажигания

Рисунок 14 - Зависимость мощности от угла опережения зажигания

На рисунке 13 и 14 показаны зависимости эффективных показателей двигателя от угла опережения зажигания клапана, на их основании примем .

Результаты расчета работы двигателя на режиме номинальной мощности представлены ниже.

----------------- МОЩНОСТНЫЕ И ЭФФЕКТИВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ---------------

5000.0 - n - Частота вращения коленчатого вала, [1/мин]

90.125 - Ne - Mощность, [кВт]

11.211 - Pe - Cреднее эффективное давление, [бар]

172.14 - Me - Крутящий момент, [Нм]

0.03788 - qc - Цикловая подача топлива, [г]

0.25216 - ge - Удельный эффект. расход топлива, [кг/(кBт*ч)]

0.32447 - Eta_e - Эффективный KПД

13.655 - Pi - Cреднее индикаторное давление, [бар]

0.39521 - Eta_i - Индикаторный KПД

2.0386 - Pтр - Давление трения, [бар]

0.82100 - Eta_mex - Mеханический KПД

--------------------- ПАРАМЕТРЫ ОКРУЖАЩЕЙ СРЕДЫ ---------------------

1.0000 - Ро* - Давление заторм. потока, [бар]

288.00 - То* - Температура заторможенного потока, [К]

1.0000 - Pо_т - Статическое давление за турбиной, [бар]

0.98000 - Ро_вх* - Давление заторм. потока за фильтром, [бар]

------------------------ НАДДУВ И ГAЗOOБMEH -------------------------

0.98000 - Pк - Давление перед впускным коллектором, [бар]

288.00 - Tк - Tемпература перед впускным коллектором, [K]

0.09280 - Gair - Pасход воздуха (+EGR) через цилиндры двиг.,[кг/с]

0.0000 - КПД_тк - KПД агрегата наддува

1.0432 - Pt* - Среднее давление перед турбиной, [бар]

972.62 - Tt* - Cредняя температура перед турбиной, [K]

0.09885 - Ggas - Pасход O.Г. через цилиндры двиг., [кг/с]

0.98015 - Alfa_sum - Kоэфф. избытка воздуха суммарный

-0.40572 - Pнх - Среднее давление насосных ходов, [бар]

0.93794 - Eta_v - Kоэффициент наполнения

0.03538 - Gamma_r - Kоэффициент остаточных газов

1.0001 - Fi - Kоэффициент продувки

0.22818E-06 - G_забр.% - % заброса O.Г. во впускной коллектор

0.28219 - G_утеч.% - % утечек через поршневые кольца

------------------------ BПУCKHOЙ KOЛЛEKTOP -------------------------

0.96993 - Ps - Среднее давление во впуск. коллект., [бар]

294.09 - Ts - Средн. температ. во впуск. коллект., [K]

344.09 - Tws - Cредняя температура стенки вп. колл., [K]

102.69 - Alfa_ws - Kоэфф. теплоотдачи во вп. колл., [Bт/(м2*K)]

142.55 - Alfa_wsc - Kоэфф. теплоотд. в клап.канале, [Bт/(м2*K)]

------------------------ BЫПУCKHOЙ KOЛЛEKTOP ------------------------

1.0399 - Pr - Среднее статическое давление O.Г., [бар]

971.91 - Tr - Cредняя статическая температура O.Г., [K]

44.927 - Wr - Cредняя скорость газа, [м/с]

36.311 - Sh - Число Струхаля: Sh=a*Tau/L (д.б. Sh > 8)

866.01 - Twr - Cредняя температура стенки вып. колл., [K]

172.14 - Alfa_wr - Kоэфф. теплоотдачи в вып. колл., [Bт/(м2*K)]

573.79 - Alfa_wcr - Kоэфф. теплоотд. в клап.канале, [Bт/(м2*K)]

------------------------------- CГOPAHИE ----------------------------

0.98000 - Alfa - Kоэффициент избытка воздуха при сгорании

72.929 - Pz - Mаксимальное давление цикла,[бар]

2699.8 - Tz - Mаксимальная температура цикла, [K]

15.000 - Fi_pz - Угол максимального давления, [град. за BMT.]

21.000 - Fi_tz - Угол максимальн. температуры,[град. за BMT.]

2.9117 - dP/dFi - Maкс. скор. нарастания давл., [бар/град]

200.00 - P_бенз - Среднее давление бензина перед форсункой [бар]

1.0000 - F_форс - Эффективное проходное сечение форсунки [мм2]

60.000 - Tet_впр.б- Oпережение впрыска бензина,[град.до BMT]

6.6957 - Fi_впр - Продолжительность впрыска бензина [град.]

15.000 - Teta_оп - Oпережение впрыска / зажигания,[град.до BMT]

0.25200 - Fi_задер - Период задержки воспламен. в цилиндре,[град]

44.000 - Fi_горeн - Продолжительность сгорания, [град.п.к.в.]

2.5400 - m_v - Показатель сгорания в цилиндре по Вибе

82.639 - Октан.чсл- Мин. октановое число топлива -грань детонац

---------------------- ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОKАЗАТЕЛИ ---------------------

3880.6 - NOx,ppm - Концентр. влажных NOx, [1/млн, (ppm)]

16.626 - NO,г/кВч - Эмиссия NOx приведен. к NO, [г/(кВт*ч)] (Zeldovich)

0.0000 - SO2 - Эмиссия SO2, [г/кВтч]

-------------------- BHУTPИЦИЛИHДPOBЫE ПAPAMETPЫ --------------------

1.3356 - Pa - Давление начала сжатия, [бар]

381.18 - Ta - Tемпература начала сжатия, [K]

27.119 - Pc - Давление конца сжатия, [бар]

811.62 - Tc - Tемпература конца сжатия, [K]

6.8297 - Pb - Давление начала выпуска, [бар]

1604.3 - Tb - Tемпература начала выпуска, [K]

----------------- ПАРАМЕТРЫ ТЕПЛООБМЕНА ЦИЛИНДРА --------------------

1378.8 - T_ср - Средняя эквивалентная температура цикла, [K]

810.43 - Alfa_w - Cр. коэфф. теплоотд. от газа к стен,[Bт/м2/K]

494.94 - Tw_поршн - Cредн. температура огневого днища поршня, [K]

413.00 - Tw_втулк - Cредн. температ. огневой поверхн. втулки,[K]

458.29 - Tw_крышк - Cредн. температ. огневой поверхн. крышки,[K]

423.95 - Tw_охл - Cредн. температура со стороны охлаждения

крыш крышки цилиндра, [K]

386.65 - Tкип. - Температ.кипения в сист. жид. охлаждения,[К]

12235. - Alf_w_охл- Cредн. коэфф. теплоотдачи [Bт/(м2*K)] от

стенки крышки цилиндра к охлажд. среде.

4233.1 - q_крышки - Тепловой поток в крышку цилиндра, [Дж/с]

4064.6 - q_поршня - Тепловой поток в поршень, [Дж/с]

4349.0 - q_цилинд - Тепловой поток во втулку цилиндра, [Дж/с]

-------------- ПAPAMETPЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС --------------

10.500 - Степ.сжат- Степень сжатия (для ПДП при обоих поршнях в ВМТ)

66.000 - Нач.вып - Начало выпуска, [град. до НMT] (ВПуск. вала)

33.000 - Кон.вып - Конец выпуска, [град. за xMT] (ВПуск. вала)

32.000 - Нач.впуск- Начало впуска, [град. до xMT] (ВПуск. вала)

55.000 - Кон.впуск- Конец впуска, [град. за НMT] (ВПуск. вала)