Количество отдельных компонентов продуктов сгорания

Сгорание в дизелях происходит при 1 на всех режимах работы [I]

На основе расчёта реакций сгорания находим число кмолей углекислого газа и водяного пара, образовавшихся при сгорании 1 кг топлива по формулам [2].

Количество углекислого газа , кмоль:

(1, 5)

Количество водяного пара , кмоль:

(1, 6)

В расчётах принимают, что при сгорании атмосферный азот не вступает в реакцию с кислородом и его содержание равно числу кмолей в воздухе, которое определяется по формуле [2].

(1, 7)

-количество азота. кмоль.

Разность между кислородом воздуха, участвующею в сгорании, и теоретически необходимым для сгорания 1 кг топлива даёт избыточный кислород [2]:

, (1.8)

где - количество кислорода, кмоль.

В карбюраторных двигателях сгорание происходит при а ≤ 1, т. е. богатой смеси.

При сгорании богатой смеси из-за недостатка кислорода углерод и водород сгорают не полностью и в продуктах сгорания содержится СО и

Неполнотой сгорания водорода обычно пренебрегают, тогда

, (1.9)

где Мсо - количество углекислого газа, кмоль.

Количество , , , определяется по формулам (1.5. 1.6 и 1.7).

Общее количество продуктов сгорания

Общее количество продуктов сгорания , кмоль, при а ≥ 1 определяется по формуле:

(1.10)

Общее количество продуктов сгорания , кмоль, при а ≤ 1, определяется по формуле:

(1.11)

Расчёт впуска

Давление воздуха на впуске

Для карбюраторного и дизельного двигателя без наддува давление на впуске , МПа, можно принять равным атмосферному , МПа:

(1.12)

В двигателе с наддувом воздух в цилиндры поступает из компрессора, где он предварительно сжимается. В зависимости от степени наддува принимаются следующие значения давления , МПа. наддувочного воздуха [3]:

• при низком наддуве , МПа;

• при среднем наддуве , МПа;

• при высоком наддуве , МПа.

Температура воздуха на впуске

Для двигателей без наддува температуру воздуха на впуске Тк, К можно условно считать равной атмосферной , К:

= (1.13)

Для двигателей с наддувом, температура воздуха за компрессором, т.е. на впуске, Тк, К, определяется по формуле:

(1.14)

где - показатель политропы сжатия воздуха вкомпрессоре.

В зависимости от типа наддувочного агрегата и степени охлаждения значения по опытным данным находится и следующих пределах [2]:

• для поршневых нагнетателей от 1, 4 до 1, 6;

• дляобъёмных нагнетателей от 1, 55 до I, 75;

• для осевых и центробежных нагнетателей от 1, 4 до 2,

Плотность заряда на впуске

Плотность заряда на впуске , определяется по формуле:

(1.15)

где - удельная газовая постоянная воздуха, = 287 Дж/(кг град).

1.3.4 Давление в конце впуска

Давление в цилиндре двигателя в процессе впуска непрерывно изменяется, что обусловлено соответствующим изменением проходного сечения клапана и скорости поршня, и участок впуска на индикаторной диаграмме будет иметь волнообразный характер.

Так как впускная система двигателя оказывает сопротивление прохождению заряда, то давление Ра для двигателей без наддува всегда ниже, а у двигателей с наддувом всегда выше атмосферного.

Сопротивление впускной системы зависит от многих факторов, в том числе от длины трубопроводов и их сечения, наличия во впускной системе колен, их радиуса и числа, от шероховатостей стенок трубопроводов и т. д. и характеризуется величиной которая выбирается в зависимости от типа двигателя.

У четырёхтактных двигателей значение находится в

следующих пределах [2]:

• для карбюраторных двигателей , МПа;

• для дизелей без наддува , МПа;

• для дизелей с наддувом , МПа,

Приметшие. Для наглядности индикаторной диаграммы рекомендуется значение для карбюраторных двигателей и дизельных двигателей без наддува брать максимальным, а для двигателей с наддувом - минимальным.

Тогда давление в конце впуска Ра, МПа, будет:

(1.16)

По экспериментальный данным [2], Ра для карбюраторных двигателей, работающих на номинальном режиме, находятся в пределах от 0, 07 до 0, 09 МПа. Дизели имеют более высокое значение Ра по сравнению с карбюраторными двигателями при сопоставимых скоростных режимах, что объясняется меньшим сопротивлением впускной системы (« основном из-за отсутствия карбюратора). В случае применения наддува Ра может быть повышено от 0, 15 до 0, 2 МПа и более.

Для четырёхтактных двигателей с кривошипно-камерной продувкой давление Ра может быть принято равным атмосферному, так как точка соответствует открытию выпускного окна. Для двухтактных двигателей с прямоточной продувкой Ра = (0, 85...1, 05) * Рк.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒