Влияние различных факторов на коэффициент наполнения.
На основе анализа баланса энергии закона наполнения получено выражение для определения :
, – температура и давление на входе в двигатель;
– величина подогрева смеси от горячих узлов двигателя;
– давление в конце впуска;
– давление остаточных газов.
1)
изменяет параметры , , и т.д. однозначно сделать вывод нельзя. влияет незначительно.
2) – оказывает наибольшее влияние на .
При на , на 10…15%.
На величину влияют: конструкция впускного коллектора (шероховатость поверхности и т.д.), расположение и число клапанов.
Эффективность процесса впуска характеризуется диаграммой время-сечение клапанов:
– высота подъема клапана. Т.о. чем выше , тем выше .
3)
; .
4) Давление и температура остаточных газов , .
Чем , тем лучше очистка цилиндра от остаточных газов .
Величина зависит от тех же факторов, что и (форма и чистота поверхности выпускного трубопровода, количество клапанов, фазы газораспределения).
на существенно не влияет.
5) Частота оборотов коленвала.
Процесс сжатия.
В отличии от идеального цикла, действительный процесс сжатия сопровождается теплопередачей и не является адиабатным.
– кривая сжатия (не адиабата);
– показатель политропы сжатия;
– показатель адиабаты.
Рассмотрим отдельные участки:
– подвод тепла к рабочему телу от стенок цилиндра, т.е. свежая холодная смесь попадает в горячий цилиндр и нагревается.
;
– тепловое равновесие.
;
– подогрев смеси из-за сжатия.
;
При расчетах обычно используют .
Рассмотрим влияние различных факторов на процесс сжатия:
1) – разность температур смеси и двигателя.
;
2) Площадь теплопередающей поверхности
3) Количество свежей смеси в цилиндре
4) Скорость движения смеси (частота оборотов).
(меньше ТВС контактирует с поверхностью).
Процесс сгорания.
Горение – само ускоряющаяся химическая реакция, связанная с накоплением теплоты в системе реагирующих веществ.
1 – момент подачи искры;
2 – момент воспламенения;
3 – момент максимального давления в цилиндре;
4 – момент завершения горения.
Фазы процесса горения:
1–2 – фаза воспламенения
2–3 – фаза быстрого распространения пламени
3–4 – фаза догорания
Особенности процесса горения в ДВС с искровым зажиганием. Скорость распространения пламени.
Ламинарное горение.
Скорость ламинарного горения – скорость с которой фронт пламени перемещается в направлении перпендикулярном к поверхности свежей ТВС.
– зона ламинарного горения;
– скорость ламинарного горения.
Турбулентное горение.
Турбулентная скорость пламени – скорость, с которой фронт пламени перемещается в турбулезированном потоке.
– зона турбулентного горения;
– нормальные скорости маленьких частиц.
Ламинарное горение не обеспечивает необходимую скорость выделения тепла в двигателе, поэтому требуется турбулезация газового потока.
Уравнение Аррениуса: – скорость химической реакции.
– константа химической реакции, зависящая от состава смеси и рода топлива;
– давление химической реакции;
– порядок химической реакции;
– универсальная газовая постоянная;
– температура химической реакции;
– энергия активации – энергия, необходимая для разрыва внутримолекулярных связей.