Визначення параметрів процесів згоряння і розширення

1. Фізичні параметри палива, яке визначається в завданні, вибираємо з табл. 2.4.

Таблиця 2.4

*Масові долі : C – вуглецю, Н – водню, О – кисню;

2. Визначаємо кількість повітря, теоретично необхідного для згоряння 1кг палива:

а) кмоль/ кг:

б) кг/кг:

Перевірка:

де - молекулярна маса повітря;

3. Кількість свіжого заряду (повітря і паливо), кмоль/кг:

а) для бензинових двигунів:

де - молекулярна маса палива, кг/моль.

б) для дизелів :

4. Кількість продуктів згоряння палива при згорянні, кмоль/ кг:

а) повному ( :

б) неповному ( :

5. Коефіцієнт молекулярного змінювання, який характеризує відносне змінювання об’єму робочого тіла внаслідок згоряння :

з урахуванням наявності в заряді залишкових газів:

6. Температура робочого тіла в кінці процесу згоряння визначається як функція внутрішньої енергії або ентальпії, значення яких знаходять за рівнянням згоряння, МДж/кмоль:

а) для бензинових двигунів :

б) для дизелів:

де - коефіцієнт використання теплоти на ділянці згоряння; - активна теплота згоряння палива, в якій враховуються втрати внаслідок неповноти згоряння через нестачу кисню (визначається для , МДж/кг;

при - відповідно внутрішня енергія в кінці стиску і згоряння (при і ентальпія в кінці згоряння при робочого тіла, МДж/ кмоль.

На рис. 2.1 показана залежність внутрішньої енергії від температури повітря (для дизеля) і суміші повітря з бензином при різних

значеннях . За отриманою температурою ; На осі абсцис знаходимо точку А, з якої проводимо перпендикуляр до перетину з графіком, що відповідає завданню. З отриманої точки В проводимо горизонталь до перетину з ординатою. Точка С на осі ординат визначає внутрішню енергію заряду

Коефіцієнт використання теплоти в період згоряння залежить від типу двигуна:

для бензинового двигуна ……………………………………..0,85 … 0,9

для дизеля

з нерозділеною камерою ……………………………….0,75 … 0,8

з передкамерою …………………………………………0,7 … 0,74

з вихровою камерою …………………………………... 0,72 … 0,78

Ступінь підвищення тиску при згорянні вибирається тільки для дизелів і залежить від типу камери згоряння :

для нерозділеної з сумішоутворенням :

об’ємним і об’ємно – плівковим ………………………………1,8 … 2,5

плівковим ………………………………………………………..1,6 …1,8

для вихрової …………………………………………………….1,6 … 1,8

для передкамери ………………………………………………..1,4 … 1,6

Температура кінця згоряння може бути визначена аналітично. Для курсової роботи більш наочним, простим і достатньо точним є графічне рішення. На рис. 2.2 показані залежності (T) і внутрішньої енергії [за (2.18)] і ентальпії [за (2.19)] від температури.

Приклад. При згорянні дизельного палива при за (2.19) ентальпія робочого тіла ( точка D на осі абсцис ( ,

З точки D проводимо перпендикуляр до перетину з графіком «Дизельне паливо», , і отримуємо точку Е, з якої проводимо горизонталь до осі координат , і на ній отримуємо точку F, що відповідає 2475К. Таким чином, температура кінця згоряння

7. Тиск в кінці згоряння:

для бензинового двигуна :

для дизеля :

8. Показники, які характеризують процес згоряння.

Ступінь підвищення тиску при згорянні для бензинових двигунів:

Для дизелів:

ступінь попереднього розширення :

ступінь подальшого розширення :

Для бензинових двигунів , і .

У табл. 2.5 для перевірки правильності розрахунків наведено межі параметрів кінця згоряння сучасних двигунів і значення відповідних коефіцієнтів.

Таблиця 2.5

Тип двигуна
Бензиновий	2300 … 2800	3…6	3…4
Дизель	1800 … 2300	6…11	1,4…2,5	1,2…1,7

9. Параметри кінця розширення:

а) тиск, МПа:

б) температура, К :

де - показник політропи розширення.

Перед вибором показника політропи потрібно вивчити особливості процесу розширення в реальному циклі двигуна.

Показник політропи розширення вибирають виходячи з експериментальних даних сучасних двигунів:

для бензинових двигунів ; для дизелів .

Примітка. Для бензинових двигунів

Для перевірки правильності розрахунку параметрів кінця розширення в табл. 2.6 наведені їх значення для сучасних двигунів.

Таблиця 2.6

• ⇐ Назад
• 123
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• Далее ⇒