Температура и давление газов в конце сгорания

Ниже приведены значения температуры и давления газов в конце сгорания при работе двигателей с полной нагрузкой [c.40]

ТЕМПЕРАТУРА И ДАВЛЕНИЕ ГАЗОВ В КОНЦЕ СГОРАНИЯ [c.270]

Рабочий цикл в двухтактном двигателе протекает следующим образом. В конце такта сжатия, когда поршень находится около в. м. т., между электродами свечи 4 проскакивает электрическая искра, воспламеняющая рабочую смесь в камере сгорания. Быстрое сгорание рабочей смеси сопровождается резким повышением температуры и давления газов в цилиндре 5. Под действием давления газов поршень перемещается вниз к н. м. т., совершая такт расширения. В конце такта расширения поршень открывает выпускное окно 3 (рис. 7, б) и отработавшие газы, давление которых выше атмосферного, с боль-п ой скоростью выходят из цилиндра — происходит выпуск. При дальнейшем перемещении поршня к н. м. т. открывается продувочное окно б и под действием разности давлений горючая смесь из картера поступает в цилиндр, вытесняя из него отработавшие газы. Таким образом, при движении поршня от в. м. т. к н. м. т. в цилиндре происходят следующие процессы конец сгорания рабочей смеси, расширение продуктов сгорания, начало выпуска отработавших газов и продувка (впуск) свежей горючей смеси, поступающей из картера. [c.21]

Расширение — процесс увеличения объема продуктов сгорания в цилиндре двигателя. При этом тепловая энергия, выделившаяся при сгорании рабочей смеси, превращается в механическую работу. При расширении (рис. 3, в) поршень движется от ВМТ к НМТ, объем над поршнем возрастает, температура и давление газов падают. В конце расширения давление газов снижается до 0,3,..0,5 МПа, а температура — до 900...1200 °С. [c.19]

Такт расширения происходит при закрытых клапанах в течение поворота коленчатого вала от 360 до 540° (линия г гЬ). При сгорании рабочей смеси резко повышаются температура и давление в цилиндре. Газы под давлением, воспринимаемым поршнем, совершают полезную работу. Работа расширения газов используется наиболее эффективно, когда максимальное давление газов в цилиндре соответствует положению поршня, при котором угол поворота коленчатого вала составляет 10—15° после ВМТ. В этом случае в карбюраторных двигателях р, = 4,0 -ь 5,5 МПа, а в дизелях р = 7,0 ч- 8,0 МПа. Максимальная температура газов в конце сгорания в карбюраторных двигателях достигает 2200-2500 °С, а в дизелях 1600-1900 °С. Во время такта расширения газы совершают полезную работу, поэтому соответствующий ему ход поршня называют рабочим ходом. [c.19]

На третьем такте (сгорание и расширение) в цилиндр (рис. 1.5,/в) под высоким давлением форсункой 2 впрыскивается топливо (точка 2 конца такта сжатия), которое перемешивается с воздухом, нагревается от него, воспламеняется и сгорает (линия 3—4 на диаграмме). Давление газов в результате сгорания (точка 4) увеличивается до 5,5—9,0 МПа, а температура до 1425—1925°С. Поршень к этому моменту пройдет ВМТ и будет двигаться вниз. В течение этого такта происходит полезная работа цикла, поэтому его называют рабочим ходом. [c.14]

В итоге расчета процесса сгорания в первую очередь должны быть получены численные значения давлений и температур газов в цилиндре двигателя для любого момента процесса сгорания. Расчет процесса сгорания должен быть произведен с учетом угла опережения воспламенения, характера и средней скорости сгорания. Такой метод расчета изменения давления и температуры рабочего тела позволит определить с наибольшим приближением к действительному рабочему циклу двигателя максимальные давления, температуру и соответствующие им углы поворота коленчатого вала, максимальную быстроту нарастания давления газов в цилиндре двигателя и работу газов в процессе сгорания. В результате уточненного расчета процесса сгорания могут быть вычислены с наибольшим приближением к реальным условиям давление и температура газов в конце процесса расширения, среднее индикаторное давление, индикаторный к. п. д. и другие показатели цикла. [c.109]

Такт расширения (рис. 6, в). Этот, такт состоит из двух последовательно происходящих процессов сгорания смеси и расширения газов (продуктов сгорания смеси) и совершается при закрытых клапанах. Рабочая смесь в конце такта сжатия воспламеняется электрической искрой, проскакивающей между электродами свечи 5 зажигания, и сгорает, когда поршень находится вв. м. т. В результате сгорания смеси температура и давление образующихся в цилиндре газов возрастают. Под воздействием давления продуктов сгорания поршень движется вниз и с помощью шатуна вращает коленчатый вал, совершая при этом механическую работу. [c.19]

Пусковой баллон ДВС заполняется продуктами сгорания так, что в конце заполнения они имеют давление 2,4 МПа при температуре 220 °С. Определить давление газа в баллоне, когда его температура сравняется с температурой окружающей среды, равной 15 °С, и выделенное количество теплоты, если вместимость баллона равна 100 л, теплоемкость продуктов сгорания = 0,735 кДж/(кг-К), показатель адиабаты 1,38. [c.22]

На входе и в ступенях компрессора высокого давления в поток парогазовой смеси снова впрыскивается необходимое количество воды. Линия 5—6 — сжатие влажной парогазовой смеси в этом компрессоре. В конце процесса сжатия 5—6 при е яг 300 влагосодержание равно 7,5-10 . В цикле же без промежуточного охлаждения парогазовой смеси в компрессоре при той же самой полной степени повышения давления влагосодержание в конце процесса сжатия равно примерно 0,2. Следовательно, при промежуточном охлаждении парогазовой смеси в компрессоре удельный расход воды, впрыскиваемой в газ, при одной и той же степени повышения давления уменьшается более чем в 2 раза. Линия 6 —7 — процесс нагрева парогазовой смеси в камере сгорания высокого давления или ядерном реакторе. Линии 7—8 и 0—1 — расширение в турбине высокого и низкого давления с промежуточным нагревом рабочего тела до максимальной температуры при постоянном давлении в дополнительной камере сгорания или ядерном реакторе (линия 5 —0). Линия Г—2—3 — охлаждение рабочего тела в холодильнике-конденсаторе. [c.24]

Сжатая в цилиндре рабочая смесь, состоящая из воздуха, паров горючего и оставшихся отработавших газов, поджигается электрической искрой и весьма быстро сгорает. Раньше нами было доказано, что чем скорее произойдет сгорание смеси, тем больше будет относительный к. и. д. Таким образом, мы должны рассмотреть обстоятельства, влияющие на скорость сгорания. При этом надо различать два отдельных явления, а именно скорость распространения горения и скорость собственного сгорания, т. е. химического процесса окисления топлива. Рабочая смесь зажигается не сразу во всей ее массе, а только в месте получения электрической искры, и затем постепенно зажигается вся смесь. Скорость, с какой движется поверхность раздела между горящей смесью и незажженной, называется скоростью распространения горения. В то же время загоревшаяся смесь сгорает не мгновенно, а химический процесс соединения происходит во времени, теоретически продолжаясь неопределенно долго. Под скоростью сгорания мы и подразумеваем скорость этого химического процесса. В двигателе наблюдается только суммарный эффект от обоих явлений, но зато разделение их дает возможность более сознательно отнестись к различным обстоятельствам, влияющим на общую скорость сгорания смеси. Так, собственно скорость сгорания, как всякий химический процесс, должна зависеть от температуры, увеличиваясь вместе с ней, должна подчиняться закону действующих масс, т. е. зависеть от концентрации паров топлива, и быть в начале процесса больше, чем в конце сгорания, когда теоретически она бесконечно мала. Лучшее перемешивание смеси должно увеличить скорость сгорания. Зависимость ее от давления установить наперед нельзя, но, судя по опытам над определением общей скорости, влияние давления незначительно (ср. рис. 34). [c.193]

В современных автомобильных дизелях эта температура редко превыщает 2300° абс. Вследствие этого диссоциация газов в них оказывает незначительное влияние на понижение температуры и давления в конце сгорания., [c.21]

Зависимость скорости сгорания смеси от степени сжатия объясняется совместным влиянием начальной температуры, начального давления и наличием остаточных газов. Увеличение степени сжатия приводит к повышению температуры и давления в конце сжатия и уменьшению относительного содержания остаточных газов в рабочей смеси, что увеличивает скорость сгорания. [c.32]

Рабочий цикл двигателя характеризуется следующими показателями показателем удельной работы — средним индикаторным давлением показателем экономичности — индикаторным коэффициентом полезного действия показателями механической и динамической нагрузки на детали кривошипно-шатунного механизма — максимальным давлением рабочего тела и быстротой нарастания давления в процессе сгорания показателями термической нагрузки — максимальной I температурой газов и температурой газов в конце расширения показателями состояния рабочего тела в момент начала процесса выпуска (при одной и той же фазе опережения выпуска) — давлением и температурой газов. Кроме этого, в течение рабочего цикла непрерывно меняются давление и температура рабочего тела, чем определяется процесс теплоотдачи в стенки полости цилиндра. [c.5]

Вследствие того, что определить момент окончания процесса сгорания затруднительно, за конец сгорания условно принимают точку 4, т. е. момент достижения максимального давления газов. В точке 4 давление газов достигает 35 кГ/см , а температура — 2200 — 2500°С. Давление газов в процессе расширения передается на поршень и используется для совершения полезной работы. К концу расширения давление газов в цилиндре уменьшается до 3—5 кГ см , температура снижается до 1000—1200 С. [c.6]

При такте расширения (рис. 86, в) вследствие высокой температуры сжатого воздуха топливо воспламеняется и быстро сгорает. При этом давление в цилиндре резко возрастает и достигает в конце сгорания 73—79 кГ/см . Повышенным давлением газов поршень перемешается к н. м. т., т. е. происходит рабочий ход. [c.114]

При увеличении нагрузки повышается температура стенок цилиндра. С увеличением числа оборотов уменьшаются утечки газа через неплотности между поршнем и цилиндром, что также влияет на некоторое повышение температуры и давления конца сжатия, возрастает интенсивность вихревых движений газов в цилиндре и увеличивается давление впрыскиваемого топлива, что способствует улучшению качества распыливания и смесеобразования. Но вместе с тем нужно иметь в виду, что при этом сокращается время, отводимое для сгорания топлива. Поэтому с увеличением числа оборотов свыше определенных допустимых величин качество сгорания обычно начинает несколько ухудшаться. [c.178]

Третий такт — расширение газов или рабочий ход (рис. 8, в). Оба клапана закрыты. При подходе поршня в конце такта сжатия к ВМТ между электродами свечи зажигания 8 проскакивает электрическая искра. Сжатая рабочая смесь воспламеняется и быстро сгорает, образуя большое количество горячих газов. Газы давят на поршень, который под их давлением перемещается из ВМТ в НМТ и через шатун II вращает коленчатый вал. Это основной такт, так как расширяющиеся газы совершают полезную работу. С момента воспламенения смеси давление газов быстро возрастает, а затем по мере движения поршня вниз и увеличения объема снижается. В конце сгорания и начале расширения давление достигает 300 - 400 кПа при температуре 2000 — 2200° С, а в конце расширения снижается до 35 — 45 кПа при температуре 1200- 1500 °С. [c.18]

С увеличением частоты вращения вала ТВД необходимо проследить за отключением валоповоротного устройства и зажиганием факела в камере сгорания, которое должно произойти автоматически. При частоте вращения 300—500 об./мин по команде реле давления воздуха включается запал, затем подается газ к стопорному клапану, открываются краны запальной и дежурной горелок. После появления факела кран запальной горелки перекрывается. Пламенем дежурной горелки турбина ГТК-10 прогревается в течение 1—2 мин, а ГТК-5 и ГТ-750-6 — в течение 8—10 мин. Температура перед турбиной (если она запускается в холодном состоянии) в конце первой ступени [c.121]

Поскольку в этот момент все клапаны закрыты, а температура газа повыщается до Тг, давление соответственно увеличивается до рг за период времени tq. В конце периода сгорания открывается сопловой клапан, газ поступает в турбину в течение времени i , а давление в камере падает почти до атмосферного. При этом открывается продувочный клапан, и цикл начинается снова. [c.208]

При выходе из камеры сгорания рабочий агент будет иметь максимальную температуру цикла Тз, которой тоже надо задаться. На пересечении изотермы Тд и изобары рз получаем на диаграмме точку 3 начала процесса расширения газов в турбине. Расширение идет до давления p , которое из-за сопротивления в выходном тракте установки может быть несколько выше р . Если за последней ступенью турбины установлен диффузор и частично или полностью потеря давлений для преодоления сопротивлений течению уходя-Ш.ИХ газов компенсируется тягой дымовой трубы, давление конца процесса расширения в турбине р может оказаться и ниже р . [c.154]

Большая — протекает в кольцевом пространстве между наружны.м и внутренним цилиндрами и смешивается с продуктами сгорания топлива частично в конце внутреннего цилиндра перед поступлением газов в турбину, частично в самом внутреннем цилиндре, куда воздух поступает через специальные отверстия. В результате перемешивания продуктов сгорания с большим количеством избыточного воздуха температура рабочего тела перед турбиной достигает допустимого уровня, указанного выше. Наружный цилиндр камеры выполняется толстостенным, так как он должен выдерживать внутреннее давление газов, доходящее в некоторых типах установок до 12 ата. Стенки этого цилиндра защищены от действия высокой температуры потоком омывающего их изнутри относительно холодного воздуха, протекающего между обоими цилиндрами. Внутренний цилиндр, как это следует из сделанного ранее описания, полностью разгружен от давления, но зато воспринимает [c.540]

Предельная температура охлаждения определяется двумя факторами 1) максимальным количеством пара, которое может содержаться в продуктах сгорания в конце процесса, т. е. в насыщенном газе при конечной температуре и заданном давлении и 2) требующимся количеством тепла на образование этого пара за вычетом пара, содержавшегося в продуктах сгорания в начале процесса. Поэтому расчет сводится к совместному решению двух уравнений уравнения материального баланса [c.77]

Процесс смесеобразования и сгорания в предкамерных двигателях протекает следующим образом. Топливо, впрыснутое в предкамеру в конце такта сжатия, самовоспламеняется и частично сгорает в ней, вследствие чего температура и давление газов в предкамере резко возрастают, достигая 7—8 Мн1м (70—80 кПсм ) при температуре около 2000° С. Под действием этого давления часть топлива вместе с горящими газами выбрасывается (выдувается) из предкамеры в основную камеру, где и завершается процесс смесеобразования и сгорания. [c.77]

Термический к. п. д. ГТУ со сгоранием топлива при р onst растет с увеличением степени повышения давлений р. Однако с ростом р увеличивается и температура газов в конце сгорания топлива Тз, в результате чего быстро разрушаются лопатки турбин и сопловые аппараты, охлаждение которых затруднительно. Чтобы увеличить к. п. д. газотурбинных установок, частично изменили условия их работы. В установках стали применять регенерацию теплоты, многоступенчатое сжатие воздуха в компрессоре, многоступенчатое сгорание и т. п. Это дало значительный эффект и повысило [в уста-> овках степень совершенства превращения теплоты в работу. [c.285]

На рис. 17.2 показана тео- ретическая индикаторная диаграмма двигателя, для которого образцовым является цикл с изо-хорным подводом теплоты. При ходе поршня вправо в цилиндр двигателя засасывается через открытый впускной клапан А смесь воздуха с парами легкого жидкого топлива (бензин, керосин и т. п.) или горючего газа. Процесс наполнения ци-линдра (1-й такт) на индикатор- ной диаграмме изображается i-линией а-Ь. После заполнения цилиндра горючей смесью впускной клапан закрывается и начинается (при обратном ходе поршня) процесс сжатия смеси, который изображается линией Ь-с на индикаторной диаграмме (2-й такт). При приходе поршня в крайнее положение с помощью электрического запала (свечи) производится воспламенение смеси, которая теоретически мгновенно сгорает. В связи с этим при неизменном удельном объеме резко повышается температура и давление газа (линия -d). Под давлением горячих продуктов сгорания поршень начинает двигаться (вправо по чертежу) — происходит процесс d-e расширения газа (3-й такт). В конце расширения, по приходе поршня в крайнее положение, открывается выпускной клапан В. Далее поршень, двигаясь к исходному положению (4-й такт), выталкивает продукты сгорания в атмосферу (линия е-а). В таких двигателях температура конца сжатия, зависящая от конечного давления, должна быть ниже температуры самовоспламенения горючей смеси. [c.233]

Выпуск (рис. 3, г)—процесс удаления продуктов сгорания (отработавших газов) из цилиндра двигателя. Поршень при этом движется от НМТ к ВМТ, выпускной клапан открыт, и газы с большой скоростью выталкиза-ются из цилиндра. Давление газов в конце выпуска составляет 0,10...0,11 МПа, а температура — 350...500°С. Избыточное (по сравнению с атмосферным) давление отработавших газов объясняется наличием сопротивлений, которые оказывают им выпускной клапан, трубопроводы и глушитель шума выпуска. [c.19]

Такт расширения происходит при закрытых клапанах в течение поворота коленчатого вала от угла 360—540°. При сгорании рабочей смеси разко повышаются температура и давление в цилиндре. Газы под дарлением, воспринимаемым поршнем, совершают полезную работу. Работа расширения газов используется наиболее эффективно, когда максимальное давление pz газов в цилиндре возникает при положении поршня, соответствующем 10—15° угла поворота коленчатого вала после в. м. т. В этом случае максимальное давление Рг в карбюраторных двигателях составляет 4000—5500 кН/м , а в дизелях 5500— 8000 кН/м. На индикаторных диаграммах такт расширения характеризуется кривой z zb. Максимальная температура газов в конце сгорания в карбюраторных двигателях достигает 2200—2500° С, а в дизелях 1600—1900° С. Так как во время такта расширения газы совёршают полезную работу, ход поршня, соответствующий такту расширения, называют рабочим ходом. [c.24]

С увеличением давления газов в камере сгорания температура самовоспламенения-топлива понижается и общая скорость сгорания повышается. Это объясняется тем, что по мере повышения плотности увеличивается концентрация реагирующих веществ, т. е. молекул кислорода и топлива. При росте степени сжатия двигателя и в особенности при введении каддува или при повышении давления наддува растут давление и соответственно плотноегь и температура газов конца сжатия, что способствует самовоспламенению и более быстрому сгоранию топлива. [c.176]

ЖРД установлен на зенитной ракете, скорость полета которой w = 550 м/с. Степень расширения газа ь сопле б = psipi === 0,025 (ркс. 11.12) давление в камер( сгорания 3,5 МПа температура в конце сгорания 3000 К диаметр выходного сечения сопла йз = 300 мм. Рассчитать удельную тягу двигателя и полетный к. п. д. для полета [c.141]

Степень сжатия. Дизели с более высоки.ми степенями сичатня при прочих равных условиях имеют повышенные температуры газов в конце сжатия и начале сгорания. Вследствие этого теплопередача от более горячего воздуха к впрыскиваемому топливу интенсифицируется и иерпод задержки самовоспламенения сокращается, а период сгорания с быстрым повыщением давления иескольгсо удлиняется, и работа дизеля становится мягче. Дизели с повышенными степенями сжатия легче пускаются при низких температурах окружающей среды. [c.128]

Третий такт — расширение, или рабочий ход (рис. 6, в), совершается при закрытых клапанах. В конце такта сжатия горючая смесь воспламещется от искрового разряда в свече зажигания и быстро сгорает. В результате сгорания температура газов повышается до 2300— 2500° С, а давление —до 4,5...6 МПа. Давление газов передается на поршень 4 и далее через поршневой палец и шатун 2 на коленчатый вал 1, создавая крутяищй момент, который заставляет его вращаться. По мере перемещения поршня к н. м. т. давление и температура газов в цилиндре снижаются. [c.18]

Третий такт — рабочий ход. Поршень (рис. 3.3, в) во время этого такта движется вниз от в. м. т. до н. м. т. под действием давления газов, которое при сгорании рабочей смеси сильно возрастает вследствие резкого повышения температуры продуктов сгорания, достигая 5,5—9 Мн1м (55—90 ama) при 2100— 2300° К в дизелях и 2,5—4,5 Мн/м (25—45 ama) при 2500—2700° К в карбюраторных двигателях. Клапаны и 5 во время рабочего хода остаются закрытыми, но, несмотря на это, вследствие увеличения объема над поршнем по мере его перемещения к н. м. т. давление и температура газов падают (происходит процесс расширения от объема Ус до объема Уа, поэтому этот такт иногда называют тактом расширения. В конце рабочего хода (в н. м. т.) давление газов в цилиндре составляет 0,3—0,5 Мн1м (3—5 ama) при температуре 850—1000° К в дизелях и 0,4—0,5 Мн1м (4-6 агпа) при температуре 1000—1200° К в карбюраторных двигателях. [c.24]

Как было показано при рассмотрении паровых турбин, трение в газе сопровождается передачей тепла трения рабочему телу. В паровых турбинах, если это тепло передается насыщенному пару, это вызывает повышение степени его сухости при остающейся постоянной температуре (р = onst). В газотурбинном агрегате передача тепла трения идеальному газу (продуктам сгорания в газовой турбине и воздуху в компрессоре) вызовет при остающихся без изменения давлениях р2 и Pi повышение температуры воздуха в конце сжатия и продуктов горения в конце расширения. Эти состояния соответственно обозначены в pv-диаграмме (рис. 6-51) точками 2 и 4, а процессы сжатия и расширения с учетом трения изображаются кривыми /-2 и 3-4. [c.146]

Статическая температура и давление в конце процесса сгорания зависят от средней скорости газов в рассматриваемом сечении камеры. Их величины можно вычислить с шомощью основных уравнений, выражающих законы течения газа. Можно воспользоваться двумя различными методами. [c.177]

Крышки цилиндров испытывают большие напряжения, вызываемые температурой и давлением, возвикаю-щимн в цилиндрах двигателя. Оии имеют каналы и пдалости, через которые проходит вода, охлаждающая крышки так же, как и блок двигателя. Так как крышки выдерживают высокое давление, образующееся в цилиндрах,, то они должны точно соединяться с блоком. Кроме того, что крышка является верхней частью цилиндра, она также представляет собой верхнюю часть камеры сгорания, которую она образует вместе с поршнем в конце хода сжатия. В крышке размещены также различные клапаны, необходимые для впуска воздуха и выпуска отработавших газов. На внешней части крышкн размещены рычаги, приводящие в действие клапаны в большинстве двигателей форсунки также размещены в крышках цилиндров. Для двигателей со встречно движущимися поршнями крышки цилиндров не нужны, так как роль клапанов выполняют окна, а топливо подается форсунками, которые впрыскивают его через отверстия в гильзах цилиндров в камеры сгорания, образуемые днищами обоих поршней, сходящимися к внутренней мертвой точке. Верхняя часть двигателя со встречно движущимися поршнями представляет собой кожух, закрывающий верхний коленчатый вал. [c.99]

На рис. 5.4 показана схема перехода горения газовой смеси при поджигании ее у закрытого конца трубы [30]. Физической причиной возникновения детонации является взрыв адиабатически сжатой газовой смеси. На начальном этапе горения (см. рис. 5.4) образуется ламинарное пламя П. В результате расщирения продуктов сгорания перед фронтом пламени возникает волна сжатия 5, за которой происходит ускорение движения фронта пламени и непрореагировавщей газовой смеси. В дальнейшем в связи с турбулизацией потока газа перед пламенем оно превращается в турбулентную область сгорания. В результате увеличивается скорость распространения пламени относительно несгоревщей смеси, что приводит к увеличению давления и температуры в волне сжатия. Прогрессивное увеличение амплитуды волны сжатия происходит до тех пор, пока не создаются условия, необходимые для взрывного воспламенения адиабатически сжатой смеси и перехода процесса в детонационный. [c.98]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...