ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Процесс расширения из "Расчет автомобильных и тракторных двигателей Издание 2 " В период процесса сжатия в цилиндре двигателя повышаются температура и давление рабочего тела, что обеспечивает надежное воспламенение и эффективное сгорание топлива. [c.47] При одинаковых значениях е и Гц значение п, для карбюраторных двигателей обычно ниже, чем для дизелей, так как в процессе сжатия топливовоздушной смеси происходит испарение топлива с поглощением теплоты. Кроме того, наличие паров топлива повышает теплоемкость смеси. Оба фактора снижают величину i. [c.49] При определении значения и, по соответствующему показателю адиабаты необходимо учитывать, что с увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя, а также с уменьшением отношения поверхности охлаждения к объему цилиндра 1 увеличивается. Повышение средней температуры процесса сжатия и увеличение интенсивности охлаждения двигателя уменьшают значение 1. В двигателях с воздушным охлаждением значение П при прочих равных условиях выше, чем в двигателях с жидкостным охлаждением. Перевод открытой жидкостной системы на закрытую также повышает значение П1. [c.50] Для дизелей с наддувом значения / с и повышаются в зависимости от степени наддува. [c.50] После расчета и определения параметров точки с производится ориентировочное исправление линии сжатия с целью учета начала сгорания. Положение точки с (см. рис. 24) определяется величиной угла опережения зажигания (впрыска). Для современных быстроходных двигателей угол опережения зажигания при работе на номинальном режиме колеблется в пределах 30—40°, а угол опережения впрыска — в пределах 15—25°. Положение точки / (отрыв линии сгорания от линии сжатия) определяется периодом задержки воспламенения рабочей смеси. При этом давление в конце сжатия ориентировочно повышается до значения рс = (1,15-г-1,25) рс (точка с ). [c.51] Процесс сгорания — основной процесс рабочего цикла двигателя, в течение которого теплота, выделяюш,аяся вследствие сгорания топлива, идет на повышение внутренней энергии рабочего тела и на совершение механической работы. [c.51] Изменение давления в процессе сгорания топлива в карбюраторном двигателе с воспламенением от искры показано на рис. 26, а в дизеле — на рис. 27. Кривые f(f z схематически показывают действительное изменение давления в цилиндрах двигателей в процессе сгорания. В реальных двигателях процесс сгорания, точнее — догорание топлива, продолжается и за точкой на линии расширения. [c.51] На характер протекания процесса сгорания оказывает влияние большое количество различных факторов параметры процессов впуска и сжатия, качество распыливания топлива, частота вращения коленчатого вала двигателя и т. д. Зависимость параметров процесса сгорания от целого ряда факторов, а также физико-химическая сущность процесса сгорания моторных топлив пока что изучены недостаточно полно. [c.51] Целью расчета процесса сгорания является определение температуры и давления в конце видимого сгорания (точки z и 2д), а для дизеля — и объема V . [c.52] Величина коэффициента использования теплоты принимается на основе экспериментальных данных в зависимости от конструкции двигателя, режима его работы, системы охлаждения, формы камеры сгорания, способа смесеобразования, коэффициента избытка воздуха и частоты вращения коленчатого вала. [c.52] Расчетные уравнения сгорания для автомобильных и тракторных двигателей получаются путем преобразований уравнений теплового баланса (73) и (74) (см. участки z на рис. 26 и 27). [c.53] Определение величины давления р в конце сгорания зависит от характера осуществляемого цикла. [c.54] Для карбюраторных двигателей к = 3,2 4,2, для газовых двигателей Я = 3 ч- 5. [c.54] После проведения расчета и получения координат точек гиг производится ориентировочное приближение расчетных линий сгорания к действительным. [c.54] Для дизелей, работающих по циклу со смешанным подводом теплоты (см. рис. 27), = р Z- Положение точки /, зависящее от продолжительности периода задержки воспламенения (0,001 — 0,003 с), определяется величиной угла Аф,, который для автомобильных и тракторных дизелей изменяется в пределах Аф, =8н- 12° п. к. в. Положение точки 2д по горизонтали, так же как и для двигателей с подводом теплоты при V == onst, определяется величиной Aplliff . Для дизелей допустимая скорость нарастания давления Ар/Дф2= = 0,2 ч- 0,5 МПа/град. п. к. в. Для дизелей с объемным смесеобразованием максимальная скорость нарастания давления достигает Ар/Аф2 = 1,0 ч- 1,2 МПа/град. п. к. в. при Афг = 6 10° п. к. в. после в. м. т. [c.55] Более низкие температуры конца сгорания у дизелей по сравнению с карбюраторными и газовыми двигателями являются следствием большей величины коэффициента избытка воздуха а, а следовательно, и больших потерь теплоты на нагревание воздуха меньшей величины коэффициента использования теплоты i г на участке видимого сгорания различий в характере протекания процесса сгорания и догорания при ходе расширения частичного использования теплоты на совершение работы в процессе предварительного расширения (участок z z). [c.55] В результате осуществления процесса расширения происходит преобразование тепловой энергии топлива в механическую работу. [c.55] Изменение давления в процессе расширения показано на рис. 28. Кривые Zjfi b схематически показывают действительное изменение давления в цилиндрах двигателей в процессе расширения. В реальных двигателях расширение протекает по сложному закону, зависящему от теплообмена между газами и окружающими стенками, величины подвода теплоты в результате догорания топлива и восстановления продуктов диссоциации, утечки газов через неплотности, уменьшения теплоемкости продуктов сгорания вследствие понижения температуры при расширении, уменьшения количества газов в связи с началом выпуска (предварение открытия выпускного клапана). [c.55] Величина среднего показателя политропы расширения устанавливается по опытным данным в зависимости от ряда факторов. Значение Пг возрастает с увеличением коэффициента использования теплоты, отношения хода поршня S к диаметру D цилиндра и интенсивности охлаждения. С ростом нагрузки и увеличением линейных размеров цилиндра (при S/D = onst) средний показатель политропы расширения Лг уменьшается. При увеличении быстроходности двигателя величина Лг, как правило, снижается, но не для всех типов двигателей и не на всех скоростных режимах. [c.56] Решаются эти уравнения методом подбора величин кз и довольно сложно и с различной степенью точности. Для упрощения расчетов по определению кг на основе системы уравнений (83) — (86) и формул (см. табл. 6) для определения средних мольных теплоемкостей продуктов сгорания построены номограммы (рис. 29 и 30). [c.57] Вернуться к основной статье