Примеры расчета параметров процесса впуска

Величина ΔТ для дизельного Величина ΔТ для бензинового

двигателя лежит в пределах: двигателя лежит в пределах:

ΔТ = 10 – 40°С;

ΔТ = 25 °С.

ΔТ = 0–20°С;

ΔТ = 10 °С.

В зависимости от параметров окружающей среды и подогрева, меняется плотность заряда на впуске, кг/м³,

, (4.2)

где В = 287 Дж/(кг·° С) – удельная газовая постоянная для воздуха, тогда

Плотность заряда и сопротивление впускной системы влияет на потери давления на впуске, МПа,

, (4.3)

где β – коэффициент затухания скорости движения заряда в цилиндре;

ξ – коэффициент сопротивления системы впуска;

ω_вп – средняя скорость заряда на впуске, м/с.

Значениями (β² + ξ) и ω_вп при расчёте задаются.

Для автотранспортных двигателей рекомендуются следующие интервалы значений:

(β² + ξ) = 2,5…4 = 3,25;

ω_вп = 50…130 = 60 м/с.

Тогда подставив эти значения в формулу ,получим:

Таким образом, давление Р_а в конце пуска, МПа,

Р_а = Р_о – Δ Р.

Ра = 0,1 - 0,007 = 0,09 МПа.

Ра = 0,1-0,0179865=0,082 МПа.

Предел Δ Р = (0,06…0,2); Р_о = (0,006…0,02).

Коэффициент остаточных газов γ_r характеризует степень очистки цилиндра от продуктов сгорания. Величина γ_r зависит от степени сжатия, давления и температуры рабочего тела на впуске и выпуске и может быть определена по выражению:

. (4.4)

Подставляя все значения, получим

Вероятные значения γ_r Вероятные значения γ_r

находятся в пределах для дизе- находятся в пределах для бензи-

льных двигателей: новых двигателей:

γ_r = 0,02 – 0,06.

γ_r = 0,04–0,1.

Температура в конце впуска Т_а в значительной мере определяется температурой остаточных газов, К,

. (4.5)

Расчётные значения величины Расчетные значения величины

Т_а должны находиться в преде- Т_а должны находиться в преде-

лах для дизельных двигателей: лах для бензиновых двигателей:

Т_а = 310 – 350 К.

Т_а = 320–370 К.

Величина, характеризующая качество процесса впуска, - коэффициент наполнения двигателя η_v, определяющий степень заполнения объёма цилиндра двигателя свежим зарядом в процессе впуска. Коэффициент наполнения:

. (4.6)

Для дизельного двигателя:

Для двигателя с искровым зажиганием :

Расчётные значения величины η_v для дизельных двигателей находятся в пределах: η_v = 0,7–0,9, для карбюраторных(бензиновых) двигателей находятся в пределах: η_v = 0,7–0,9.

Определение параметров процесса сжатия

Процесс сжатия характеризуется показателем политропы сжатия, температурой, давлением и теплоёмкостью рабочего тела в процессе сжатия.

Величина показателя политропы сжатия n₁ определяется на основании опытных данных в зависимости от степени сжатия двигателя и температуры в конце впуска Т_а:

для дизельных двигателей:

n₁ = от (К₁ – 0,002) до (К₁ – 0,004) = К₁ – 0,02;

для двигателей с искровым зажиганием:

n₁ = от (К₁ – 0,02) до (К₁ – 0,04) = К₁ – 0,002;

где К₁ – показатель адиабаты сжатия. К₁ = 1,372;

n₁ = 1,372 - 0,02 =1,352,

n₁ = 1,372 - 0,002 =1,370.

Давление в конце процесса сжатия Р_с определяется по формуле, МПа,

Р_с = Р_а· (4.7)