Для карбюраторного двигателя на номинальном скоростном режиме:
PrN = 1,18 Po = 1,18*0,1 = 0,118 МПа.
Процесс пуска.
Температура подогрева свежего заряда. С целью получения хорошего наполнения карбюраторных двигателей на номинальных скоростных режимах принимается Δ ТN = 8ºС.
(1)
Плотность заряда на выпуске.
Ρr = Ро *106 / (RBTO) = 0,1*106 / (287*293) = 1,189 кг / м3,
где RB – 287 Дж / (кг.град.) – удельная газовая постоянная для воздуха.
(1)
Потери давления на впуске.
При учете качественной обработки внутренних поверхностей впускных систем для карбюраторного двигателя можно принять β2 + ξВП = 2,8 и
ωВП = 95 м/с.
β – коэффициент затухания скорости движения заряда в рассматриваемом сечении цилиндра.
ξВП – коэффициент сопротивления впускной системы, отнесенный к наиболее узкому ее сечению.
|
|
ωВП – средняя скорость движения заряда в наименьшем сечении впускной системы.
(1)
Тогда ΔРа на всех скоростных режимах двигателя рассчитывается по формуле:
ΔРа = (β2 + ξвп) А2nn2ρо10-6/2, где Аn = ωвп / nN
Аn = 95 / 6000 = 0,0158
ΔРа = 2,8 * 0,01582 * 60002 * 1,189 * 10-6 / 2 = 0,0150
Давление в конце пуска.
В карбюраторном двигателе при nN = 6000 мин-1.
Ра = Ро – ΔРа = 0,1 – 0,0150 = 0,085 Мпа.
Коэффициент остаточных газов.
При nN = 6000 мин-1.
φоч = 1 – коэффициент очистки.
φдоз = 1,12 – коэффициент дозарядки на номинальном скоростном режиме.
Температура в конце впуска.
Та = (То + ΔТ + γr * Tr) / (1 + γr) = (293+8+0,0385*1070) / (1+0,0385) = 329
Коэффициент наполнения.
Результаты вычислений занесем в таблицу.
параметры | Процесс впуска и газообмена | |||
n, мин-1 | 1000 | 3200 | 6000 | 6300 |
α | 0,86 | 0,96 | 0,96 | 0,96 |
Тr, K | 900 | 1010 | 1070 | 1080 |
Pr, Mpa | 0,1039 | 0,1076 | 0,118 | 0,1195 |
ΔT, ºC | 22,29 | 16 | 8 | 7,14 |
ΔPa, Mpa | 0,0004 | 0,0043 | 0,0150 | 0,0166 |
Pa, Mpa | 0,0996 | 0,0957 | 0,085 | 0,0834 |
φ, доз | 0,95 | 1,025 | 1,12 | 1,13 |
γ | 0,0418 | 0,0365 | 0,0385 | 0,0390 |
Та, К | 339 | 334 | 329 | 329 |
ηv | 0,8699 | 0,9207 | 0,9255 | 0,8939 |
Процесс сжатия.
При ε = 10,3 и Та = 329 К, nN = 6000 мин-1 определяем по монограмме средний показатель адиабаты сжатия к1 = 1,3765 и средний показатель политропы сжатия n1 = 1,37.
(1)
Давление в колнце сжатия.
|
|
При nN = 6000 мин-1
Рс = Раεn = 0,085*10,31,376 = 2,1036 Мпа.
Температура в конце сжатия.
Тс = Таεn-1 = 329*10,31,376-1 = 792 К.
Средняя мольная теплоемкость в конце сжатия.
А) свежей смеси (воздуха)
20,6 + 2,638 * 10-3 * tc, где tc = Тс - 273 ºС
20,6 + 2,638 * 10-3 * 519 = 21,969 кДж / (кмоль град).
Б) остаточных газов
определяется методом интерполяции по табл. 3.8 при nN = 6000 мин-1 , α = 0,96 и tc = 519 ºС.
(m ) = 24,014+(24,150 – 24,014)*0,01/0,05 = 24,0412 кДж/(кмоль град).
(m ) = 24,44+(24,586 – 24,44)* 0,01/0,05 = 24,469 кДж/(кмоль град).
(m ) = 24,041+(24,469 – 24,041)* 19/100 = 24,122 кДж/(кмоль град).
В) рабочей смеси
кДж/(кмоль град).
(m ) = кДж/(кмоль град).
Результаты вычислений заносим в таблицу.
параметры | Процесс сжатия | |||
n, мин-1 | 1000 | 3200 | 6000 | 6300 |
к1 | 1,3751 | 1,3757 | 1,3765 | 1,3766 |
n 1 | 1,370 | 1,373 | 1,376 | 1,376 |
Рс, МПа | 2,4309 | 2,3532 | 2,1036 | 2,0655 |
Тс, ºК | 803 | 796 | 792 | 792 |
tc, ºС | 530 | 523 | 519 | 519 |
(m. cv)to | 21,998 | 21,980 | 21,969 | 21,968 |
(m )to | 24,169 | 24,141 | 24,122 | 24,121 |
(m )to | 22,085 | 22,056 | 22,049 | 22,049 |
Процесс сгорания.
Коэффициент молекулярного изменения горючей смеси:
Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:
Количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания:
ΔНu = 119950*(1-α)*L0 кДж/кг. = 119950*(1-0,96)*0,516 = 2476 кДж/кг.
Теплота сгорания рабочей смеси:
Нраб.см. = кДж/кмоль раб.см.
Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания:
(m ) =
кДж/кмоль град.
Определяется по эмпирическим формулам таб. 3.7 литература 1.
(m ) = *[0,0655*(39,123+0,003349tz)+0,0057*(22,49+0,00143tz)+0,0696*(26,6++0,004438tz)+0,0029*(19,678+0,001758tz)+0,3923*(21,951+0,001457tz)=24,657+ 0,002077tz] кДж/кмоль град.
Коэффициент использования теплоты ξz принимаем = 0,88:
(1)
Температура в конце видимого процесса сгорания: при n = 6000 мин
ξz Нраб.см + (m ) tc = μ(m ) tz:
0,88*79193+22,049*519 = 1,061*(24,657+0,002077) tz,
0,002204 +26,165 tz – 81132 = 0, откуда
tz =
= 2552 ºС;
Tz = tz + 273 = 2825 К;
Максимальное давление сгорания теоретическое:
pz = pc*μ* Tz/ Тс = 2,1036*1,061*2825/792 = 7,963 МПа.
Максимальное давление сгорания действительное:
Pzд = 0,85* pz = 0,85*7,963 = 6,7689 МПа.
Степень повышения давления:
λ = pz/ pc = 7,963/2,1036 = 3,786.
параметры | Процесс сгорания | |||
n, мин-1 | 1000 | 3200 | 6000 | 6300 |
μ0 | 1,0945 | 1,0635 | 1,0635 | 1,0635 |
μ | 1,0907 | 1,0613 | 1,0612 | 1,0611 |
ΔН, кДж/кг | 8665 | 2476 | 2476 | 2476 |
Нраб.см.кДж/кмоль | 74813 | 79348 | 79193 | 79155 |
(m ) | 24,2982+ 0,002034tz | 24,6566+ 0,002077tz | 24,6566+ 0,002077tz | 24,6566+ 0,002077tz |
ξz | 0,83 | 0,92 | 0,88 | 0,86 |
tz, ºС | 2330 | 2643 | 2552 | 2509 |
Tz, ºК | 2603 | 2916 | 2825 | 2782 |
Pz, МПа | 8,5967 | 9,1438 | 7,9635 | 7,7011 |
Pzд , МПа | 7,3072 | 7,7722 | 6,7689 | 6,5459 |
λ | 3,5364 | 3,8857 | 3,7856 | 3,7285 |