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 DT задаються залежно від типу двигуна:

 

для бензинових двигунів DT = 0 … 25°;

для дизелів без наддуву DT = 10 … 40 .

 

Підвищення температури DT 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 DT. При збільшенні частоти обертання і ступеня стиску величина DT 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 Dpа повинна лежати в межах:

Dpа = (0.06 … 0.2) p0 , МПа – для бензинових двигунів;

Dpа = (0.04 … 0.18) p0 , 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 hvциліндрів двигуна визначає ступінь заповнення об’єму циліндра свіжим зарядом в процесі впуску:

 

 

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

для бензинових двигунів hv = 0.70 … 0.90;

для дизелів hv = 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 = 0.85pz , МПа

дизеля p = pz , МПа







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

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...





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


©2015- 2022 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.