Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Кількість продуктів згоряння.





При згорянні суміші з a/1 вуглець і водень пального повністю окислюються, що призводить до повного згоряння пального і продукти згоряння матимуть такий склад:

, кмоль пр.згор./кг пальн.

 

Кількість окремих компонентів продуктів згоряння:

 

, кмоль CO2 /кг пальн.

 

, кмоль H2O /кг пальн.

 

, кмоль O2 /кг пальн.

 

, кмоль N2 /кг пальн.

 

Величини C, H і O підставляються в формули в %×10-2.

При згорянні суміші з a<1 буде мати місце неповне згоряння вуглецю і водню внаслідок попадання меншої кількості кисню. В цьому випадку склад продуктів згоряння буде наступним:

 

кмоль пр.згор./кг пальн.

 

Кількість окремих компонентів продуктів згоряння:

 

, кмоль CO2 /кг пальн.

 

, кмоль CO /кг пальн.

 

, кмоль H2O /кг пальн.

 

, кмоль H2 /кг пальн.

 

, кмоль N2 /кг пальн.

Величина k для бензинів знаходиться в межах 0.45 … 0.50.

Правильність розрахунку кількості окремих компонентів продуктів згоряння можна перевірити за формулами:

 

при a/1,

 

, кмоль пр. зг./кг пальн.

 

при a<1,

 

, кмоль пр. зг./кг пальн.

 

Різниця між M2 і SMi не повинна перевищувати 3%.

 

Параметри дійсного циклу двигуна

 

Параметри навколишнього середовища і залишкових газів

 

Тиском та температурою навколишнього середовища необхідно задатися. Якщо двигун працює без наддуву, можна прийняти p0 = 0.1 МПа, t0 = 15ºС або T0 = 273 + t0 = 288 К.

У процесі роботи двигуна в його камерах згоряння завжди залишається деяка кількість продуктів згоряння від попереднього циклу. Для двигунів без наддуву, а також з наддувом і випуском відпрацювавших газів в атмосферу тиск залишкових газів можна прийняти рівним:

 

, МПа.

 

Більші значення рr приймаються для двигунів з вищою частотою обертання колінчастого вала.

Температура залишкових газів Тr залежить від ступеня стиску, коефіцієнта надлишку повітря, частоти обертання колінчастого валу двигуна і ін.

Значення Тr приймають в межах:

 

Тr = 900 … 1100 К – для бензинових двигунів;

Тr = 600 … 900 K – для дизелів;

Тr = 750 … 1000 К – для газових двигунів.

При збільшенні ступеня стиску і збагаченні робочої суміші величина Тr зменшується, а при збільшенні частоти обертання – збільшується.

 

Параметри процесу впуску

 

Під час процесу впуску в результаті контакту свіжого заряду з нагрітими стінками каналів системи впуску температура горючої суміші підвищується. Величиною підігріву свіжого заряду D T задаються залежно від типу двигуна:

 

для бензинових двигунів DT = 0 … 25°;

для дизелів без наддуву DT = 10 … 40 .

 

Підвищення температури D T покращує процес випаровування палива, але зменшує густину свіжого заряду і, таким чином, негативно впливає на наповнення циліндрів двигуна. Ці два протилежні фактори потрібно врахувати при виборі величини D T. При збільшенні частоти обертання і ступеня стиску величина D T буде збільшуватись.

Густина заряду на впуску:

, кг/м3,

 

де B = 287 Дж/(кг×град) – питома газова стала для повітря.

Втрати тиску на впуску за рахунок опору впускної системи і затухання швидкості руху заряду в циліндрі:

, МПа,

 

де b коефіцієнт затухання швидкості руху заряду в циліндрі;

xвп – коефіцієнт опору впускної системи;

wвп – середня швидкість заряду в найменшому перерізі впускної системи, м/сек.

При розрахунках рекомендується задаватися наступними інтервалами значень:

2.5 … 4; wвп = 50 … 130 м/с.

Менші значення вказаних параметрів приймаються для малооборотних двигунів.

Величина D pа повинна лежати в межах:

D pа = (0.06 … 0.2) p 0, МПа – для бензинових двигунів;

D pа = (0.04 … 0.18) p 0, МПа – для дизелів без наддуву.

Тиск в циліндрі в кінці впуску:

 

, МПа.

 

Температура заряду в кінці впуску:

 

, К,

 

де - коефіцієнт залишкових газів.

Значення gr приймають в межах:

gr = 0.04 … 0.10 – для бензинових і газових двигунів;

gr = 0.02 … 0.06 – для дизелів без наддуву.

 

Розрахункові значення Ta повинні знаходитись в межах:

для бензинових двигунів Ta = 320 … 360 К;

для дизелів Ta = 310 … 350 К;

 

Коефіцієнт наповнення h vциліндрів двигуна визначає ступінь заповнення об’єму циліндра свіжим зарядом в процесі впуску:

 

 

Значення h v для сучасних двигунів при їх роботі з повним навантаженням повинні знаходитись в наступних межах:

для бензинових двигунів h v = 0.70 … 0.90;

для дизелів h v = 0.80 … 0.94;


Параметри процесу стиску

 

Умовно приймається, що процес стиску в дійсному циклі проходить по політропі з постійним показником n1. Процес стиску характеризується показником політропи стиску, температурою, тиском і теплоємністю робочого тіла в процесі стиску.

Величина показника політропи стиску:

для бензинових двигунів n1 = (k1 – 0.01) … (k1 – 0.04);

для дизелів n1 = (k1 + 0.02) … (k1 – 0.02),

 

де k1 – показник адіабати стиску.

Величина середнього показника адіабати стиску визначається за номограмою, показаною на рис.1 (додаток А) залежно від ступеня стиску двигуна і температури в кінці впуску Ta.

Тиск в циліндрі в кінці процесу стиску:

 

, МПа

Температура робочого тіла в кінці процесу стиску:

 

, К

 

де e – ступінь стиску двигуна.

Значення pc і Tc повинні лежати в межах:

для бензинових двигунів pc = 0.9… 2.0 МПа, Tc = 600 … 800 К;

для дизелів pc = 3.5… 5.5 МПа, Tc = 700 … 900 К;

 

Параметри процесу згоряння

 

Коефіцієнт молекулярної зміни горючої суміші

 

 

Дійсний коефіцієнт зміни робочої суміші (враховує наявність залишкових газів)

 

Кількість тепла, що не виділяється при згорянні сумішей з a< 1 внаслідок неповного згоряння

 

, кДж/кг пального,

 

при a/1 - DHu =0.

 

Теплота згоряння робочої суміші:

 

, кДж/кмоль роб.суміші,

 

де Hu – найнижча теплота згоряння палива. Це кількість теплоти, що виділяється при повному згорянні 1 кг палива без врахування теплоти, яка міститься в утвореній в процесі згоряння водяній парі. Таке згоряння відбувається в циліндрах ДВЗ при надлишку повітря.

Величина підставляються в формули в КДж/кг.

 

Таблиця 1.2 – Приблизні значення нижчої теплоти згоряння

Автомобільних палив

 

Показник Вид палива
Бензин Дизпаливо
Нижча теплота згоряння 44.0 МДж/кг 42.5 МДж/кг

 

 

Середня молярна теплоємність продуктів згоряння:

 

 

де – середні молярні теплоємності компонентів продуктів згоряння, які визначаються за емпіричними формулами, наведеними в таблиці 1.1 для інтервалу температур 1501…28000С.

Підставляючи в цю формулу замість tz величину Tz -273 і групуючи відомі члени, одержимо рівняння виду:

 

 

Температура в кінці видимого процесу згоряння для бензинового двигуна може бути визначена з виразу:

 

 

Для дизелів:

 

де xz – коефіцієнт використання тепла:

для бензинових двигунів xZ = 0.80…0.95;

 

для дизелів з нерозділеними камерами згоряння xZ = 0.70…0.85;

 

для дизелів з розділеними камерами згоряння xZ = 0.65…0.80;

 

для газових двигунів xZ = 0.80…0.85.

– ступінь підвищення тиску.

Для дизелів з нерозділеними камерами згоряння і об’ємним сумішоутворенням l = 1.6…2.5.

Для вихорокамерних і передкамерних дизелів, а також при плівковому сумішоутворенні l = 1.2…1.8.

Після підстановки в рівняння згоряння відповідних числових значень і виконання необхідних перетворень рівняння згоряння прийме вигляд:

Тоді:

, К

 

Тиск в кінці видимого згоряння:

для бензинових двигунів:

, Мпа;

для дизелів:

, МПа.

Ступінь попереднього розширення для дизеля:

 

 

Значення Tz , pz, l і r для сучасних двигунів знаходяться в межах:

для бензинових двигунів:

Tz = 2400 … 2990 К; pz = 3.5 … 6.5 МПа; l = 3.2 … 4.2;

для газових двигунів:

Tz = 2200 … 2500 К; pz = 3.0 … 5.0 МПа;

для дизелів:

Tz = 1800 … 2300 К; pz = 6.0 … 12 МПа; r = 1.2 … 1.7.

Дійсний максимальний тиск в циліндрах двигуна:

бензинового p = 0.85 pz, МПа

дизеля p = pz, МПа








ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.