Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Лекция 4. Теория двигателей. Теория рабочих процессов и расчет энергетических установок



Термодинамические процессы поршневых двигателей внутреннего сгорания

 

Прежде чем перейти к рассмотрению рабочих процессов в поршневых двигателях приведем некоторые сведения из физики и термодинамики.

Закон Бойля-Мариотта: “При постоянной температуре удельные объемы газа обратно-пропорциональны давлениям”, т.е

, (7)

где ν – удельный объем газа, т.е. объем одного килограмма газа ( ); здесь V объем газа в м3 и G – масса этого объема в кг; p1 и p2 – давления, МПа.

Закон Гей- Люссака: “При постоянном давлении, при изменении температуры газа на 10С его объем соответственно изменяется на часть первоначального объема” или

,

.

После деления первого уравнeния на второе получим

, (8)

где Т=273+t0 – абсолютная температура.

Между удельным объемом и плотностью имеется зависимость

ρ ν =1 или ρ = , (9)

где ρ – масса одного кубического метра газа, кг/м3.

Подставляя в уравнение (8) в место v величину ρ , получим

. (10)

Итак, удельные объемы газов прямо пропорциональны их температурам, а объемные веса обратно пропорциональны им.

Уравнение Клапейрона-Менделеева: “При изменении давлений и температур газа его удельные объемы изменяются прямо пропорционально температурам и обратно пропорционально давлениям”, т.е.

(11)

или

, (12)

где R – газовая постоянная, характерезующая данный газ (R = , где m – молекулярная масса), Дж/(моль град).

Последнее уравнение можно предсавить в следуюшем виде

, Н∙ м/кг. (13)

Это выражение носит название характеристического уравнения газов.

В том случае, когда имеется не 1 кг газа, а G кг, тогда его объем V и характеристическое уравнение принимает вид

PV=GRT, Hм. (14)

Закон Авогадро: “При одинаковых температурах и давлениях равные объемы содержат одинаковoе количество молекул различных газов”. По этому молекулярные массы m1 и m2 двух газов пропорциональны их плотностьям ρ 1 и ρ 2 и обратно пропорциональны удельным объемам и , т.е.

, (15)

отсюда

(16)

т.е. объемы одной моли всех газов при одинаковой температуре и одинаковом давлении одинаковы. Килограмм-моль – число килограммов вещества, численно равное молекулярной массе (m).

Произведение удельного объема газа на его молекулярную массу () носит название объема моли.

Объем одной моли, например кислорода (m=32 кг/моль), при объемной массе ρ =1, 31 кг/м3 (при давлении 0, 1 МПа и температуре 150С) составляет

Объем одной моли для всех газов является величиной постоянной и равной 24, 4 м3/моль.

Масса одной моли Gмоли численно равна молекулярному весу

Число молей М газа равняется его весу G, деленному на ее массу m кг одной моли, т.е.

М = . (17)

Удельный объем ν газа равен объему одной моли, деленному на ее массу m кг, т.е.

, м3/кг. (18)

На основании последних формул можно характеристическое уравнение представить в следующем виде

R= .

При давлении р=0, 1 МПа, температуре 150С (Т=2730+150) и Vмоли =24, 4 м3/моль газовая постоянная R будет

, [Н× м/(кг× град)]. (19)

Следовательно, величина 8485 представляет собой работу в Н м расширения при постоянном давлении одной моли любого газа при нагревании его на 10. Размерность величины 8485 Н м/ (моль градус).

Теперь характеристическое уравнение газа можно представить так

PV=GRT= , . (20)

Процесс впуска

 

Процесс впуска сопровождается тепловыми и гидравлическими потерями (сопротивление всасывания, нагрев рабочего тела и др.). Поэтому поступает в цилиндр двигателя количественно меньший заряд, чем теоретический, т. е. чем заряд, в котором нет потерь из-за сопротивления и подогрева.

Итак, теоретическим зарядом называется то количество газов, которое поступило бы в цилиндр при давлении р0 и температуре Т0, отвечающих давлению и температуре окружающего воздуха.

Процесс впуска оценивается коэффициентом наполнения , который представляет собой отношение действительного весового количество заряда, поступившего в цилиндр, к теоретическому, т. е.

. (21.а)

Если разделить числитель и знаменатель правой части на плотность заряда ρ 0 при нормальных атмосферных условиях, то получим

(21.б)

где V1 – объем свежего заряда при р0 и Т0, засосанного двигателем за один цикл; Vh – рабочий объем цилиндра.

Следовательно, коэффициент наполнения представляет собой отношение объема, засосанного за один цикл свежего заряда V1 при давлении р0 и Т0 окружающей среды, к рабочему объему цилиндра Vh.

Связь между давлением конца впуска (всасывания) ра, коэффициентом наполнения η v и другими параметрами процесса впуска определяется из уравнения теплового баланса, учитывающего тепло, содержащееся в смеси свежего заряда и в остаточных газах в цилиндре для конца процесса всасывания.

Количество тепла в остаточных газах равно

Qr= MrCvrTr , (22)

где Mr - число молей остаточных газов; Cvr - теплоемкость одной моли остаточных газов при постоянном объеме; Tr - абсолютная температура остаточных газов.

Количество тепла в свежем заряде определяется аналогично

Q1= M1Cv1To, (23)

где M1 - число молей свежего заряда; Cv1 - теплоемкость одной моли свежего заряда при постоянном объеме; To – абсолютная температура свежего заряда в момент поступления в цилиндр, которая выше температуры окружающей среды на 10 – 350 (для дизелей на 10 – 150) за счет подогрева всасывающей трубы (в карбюраторных двигателях) и за счет тепла впускного клапана (у дизельных двигателях).

Суммарное количество тепла в смеси газов в конце всасывания будет

Qa= MаCvаTа, (24)

где Mа – число молей остаточных газов и свежего заряда в конце процесса впуска (Ma=Mr+M1); Cvа – теплоемкость смеси газов при постоянном объеме в конце всасывания; Tа – температура смеси газов в конце всасывания (при положении поршня в н. м. т.).

Баланс тепла газов в цилиндре имеет вид

MrCvrTr + M1Cv1To= MаCvаTа.(25)

Теплоемкости молей, Cvr, Cvа и Cv1 незначительно отличается между собой (для двигателей высокого сжатия – дизелей на 4-5%) поэтому можно считать, что Cvr = Cv1 = Cvа = Cv и на этот множитель уравнение (16) можно сократить.

Учитывая характеристическое уравнение газов рV=8485MT, можно написать

Mr = ; M1 = .η v и Ма = .

где рr – давление газов в цилиндре в конце процесса выпуска, МПа; Vr – объем остаточных газов, который равен объему сжатия (Vr=Vc) м3; pa - давление смеси газов в конце процесса впуска, МПа; Vа – общий объем цилиндра, равный сумме объемов сжатия и рабочего (Vа=Vc+Vr ) м3.

Влияние потерь и подогрева учитывается коэффициентом наполнения, поэтому т.е. число молей свежего заряда равнялось бы теоретическому умноженному на коэффицент наплнения

М1= =Mтеорη v. (26)

После подстановки этих значений в последнее выражение для ра, получим

, МПа. (27)

Потеря давления за счет сопротивлений впускной системы будет равна ∆ pа= pо - pа где pо – атмосферное давление; pа – давление в точке «а».

Величина ∆ ра может быть определена при некотором приближении из уравнения Бернулли по формуле

МПа,

где ξ – коэффициент сопротивления впускной системы, отнесенный к наиболее узкому ее сечению; β – коэффициент затухания скорости движения заряда в рассматриваемом сечении цилиндра; ω – скорость поступающего свежего заряда в проходном клапане в м/сек; ρ к, ρ о – плотность заряда на впуске соответственно при наддуве и без него (при pк=pо и ρ к= ρ о).

Значение для (β 2 + ξ вп) = 2, 5…4, 0 и ω вп = 50…130 м/с.

Величина ∆ ра у четырехтактных двигателей без наддува равна

∆ ра = (0, 10÷ 0, 25)ра,

давление в конце впуска (точка «а») будет колебаться

р а= ро – ∆ ра,

ра = рк – ∆ ра.

Для автотракторных двигателей при нормальных режимах работы pа находится в пределах 0, 075÷ 0, 09 МПа. Низкие значения относятся к газогенераторным двигателям, средние – к карбюраторным и более высокие – к дизельным двигателям.

Из уравнения (27) можно получить формулу для определения коэффициента наполнения

. (28)

Коэффициент наполнения зависит от оборотов, от давления в конце впус-ка ра, от давления остаточных газов рr, от выбора фаз газораспределения, т. е. от моментов открытия и закрытия впускного клапана, а также от профиля кулачка.

Чем выше величина , тем более совершенный процесс наполнения цилиндра свежим зарядом, следовательно, тем большая мощность, получаемая с единицы рабочего объема цилиндра. Величина для карбюраторных двигателей при полном открытии дросселя равна 0, 70-0, 9, а для дизелей 0, 8-0, 97.

На изменение коэффициента наполнения влияют частота вращения двигателя, при малых частотах вращения уменьшается из-за того, что для этих оборотов фазы распределения велики, т. е. уменьшается скорость поступления газа в цилиндр и скоростной напор.

При увеличении частоты вращения увеличивается аэродинамическое сопротивление движению газового потока в цилиндр, ухудшается наполнение свежим зарядом. Так как падение давления изменяется примерно по квадратичной зависимости от частоты вращения, а скорость потока – по линейной зависимости, то кривая имеет выпуклую форму.

Давление остаточных газов pr зависит от аэродинамического сопротивления, которое возрастает с увеличением частоты вращения двигателя.

Профессор В.А.Петров на основании экспериментальных данных получил эмпирическую формулу для определения давления остаточных газов pr от числа оборотов двигателя, которая имеет вид

pr = pо +А∙ 10-4n∙ 10-1, [МПа],

где ро – атмосферное давление, МПа; А – коэффициент, учитывающий частоту вращения двигателя и размерность (А = 0, 055 МПа мин/об.).

Качество очистки цилиндра от отработавших газов для лучшего заполнения его свежим зарядом оценивается коэффициентом остаточных газов, который равен отношению количества остаточных газов Mr к количеству свежего заряда M1, т. е.

. (29а)

Принимая во внимание, что Mr= и M1= .η v коэффициент остаточных газов приобретает следующий вид

. (29б)

Из уравнения (20) видно, что чем больше степень сжатия ε , тем меньше коэффициент остаточных газов (это зависит от объема ). Кроме того, коэффициент γ r уменьшается с уменьшением давления остаточных газов pr, а следовательно, тем больший коэффициент наполнения .

Коэффициент остаточных газов составляет: для карбюраторных двигателей γ r = 0, 08÷ 0, 12 и для дизелей γ r = 0, 03÷ 0, 05.

Температура конца процесса впуска Та определяется из равенства количества остаточных газов и нового заряда количеству смеси газа в конце впуска , т. е.

.

Учитывая вышеуказанные зависимости, получим

. (30)

Из этой формулы видно, что температура смеси газов в конце впуска Та зависит от температуры окружающей атмосферы, степени сжатия, коэффициента остаточных газов γ r и коэффициента наполнения , а также от отношения pa/po.

Температура остаточных газов колеблется в пределах: для карбюраторных двигателей от 800 до 1000, для дизелей – от 700 до 9000.

Температура конца процесса впуска Та изменяется: для карбюраторных двигателей – от 3500 до 4250, для дизельных двигателей – от 3100 до 3500.

Процесс сжатия

 

Процесс сжатия происходит во время движения поршня к в. м. т. при закрытых клапанах и при переменном теплообмене между зарядом, стенками цилиндра и камеры сгорания, кроме того, имеют место утечки части заряда через не плотности.

Теоретически процесс сжатия является адиабатическим (без подвода и отдачи тепла) с показателем k = , равным для воздуха k =1, 41.

В связи с переменным теплообменом и утечками части заряда показатель линии сжатия индикаторной диаграммы непрерывно изменяется (изменяются теплоемкости газов в виду переменной температура) т.е. процесс сжатия происходит по политропе с показателем .

Показатель политропы сжатия по своей величине лежит между показателями адиабаты (k = 1, 41.) и изотермы (n=1). Он зависит от конструктивных и эксплуатационных факторов. К конструктивным факторам относятся: величина поверхности, соприкасающейся с газами, степень сжатия ε, конфигурация камеры сгорания и рабочий объем цилиндра. К эксплуатационным факторам относятся: режим охлаждения двигателя, износы деталей поршневых групп, изменение скоростного и нагрузочного режимов, отложение нагара на поршнях, отложение накипи на стенках цилиндра и др.

Процесс сжатия в реальных двигателях представляет собой сложный политропический процесс, осуществляющийся с переменным показателем по всей линии сжатия (линия ас индикаторной диаграммы).

Если вычислить средние значения показателя политропы для небольших участков кривой сжатия, используя для этого уравнение , то получим примерный характер изменения этого показателя. Mаксимальное значение показатель действительного процесса сжатия имеет в начале процесса (н.м.т.), а затем по мере движения поршня к в.м.т. значения уменьшаются и достигают минимума около в.м.т. В конце процесса сжатия несколько раз увеличивается в связи с уменьшением объема рабочего тела и начинающегося тепловыделения при сгорании. В момент, когда мгновенная температура рабочего тела становится равной температуре стенок цилиндра, тогда приближается к показателю адиабаты.

Для упрощения расчетов заменяют переменный показатель постоянным средним (величиной ) за процесс.

Средним показателем политропы сжатия называют такое постоянное значение, при котором нужно затратить на сжатие ту же работу, что при процессе сжатия с переменным показателем.

Среднюю величину политропы сжатия действительной индикаторной диаграммы определяют аналитическим или графическим методами.

Аналитический метод определения средней величины исходит из уравнения политропы в начале и в конце сжатия, т.е.

Логарифмируя это выражение, получим

,

откуда

,

где ра и рс давления в начале и в конце сжатия (определяются по индикаторным диаграммам); ε -степень сжатия.

Графический метод определения показателя n1 (рисунок 5) состоит в планиметрировании индикаторной диаграммы по площадям (линии acmn) и (линии ackl).

Величина показателя сжатия n1 определяется отношением

n1 =

 

Рисунок 5 – К графическому методу определения показателя n1

 

Профессор В. А. Петров для карбюраторных двигателей при различных оборотах до 2500 в минуту установил экспериментальную зависимость показателя сжатия от оборотов двигателя nдв в последующем виде

, (31)

где В – коэффициент пропорциональности (В=100), мин-1.

Из формулы (22) видно, что показатель политропы сжатия всегда меньше показателя адиабаты (k=1, 41). Для наилучшего протекания процесса сжатия целесообразно иметь более высокие значения среднего показателя политропы сжатия, а в пределе равного показателю адиабаты.

Значения показателя сжатия для существующих двигателей равны n1=1, 34÷ 1, 39, но всегда меньше показателя адиабаты (k=1, 41). Поэтому в целом процесс сжатия сопровождается отводом части тепла от рабочего тела.

Параметры в конце процесса сжатия (давления рс и температура ) определяются из уравнения политропы и характеристического уравнения ,

откуда

, кг/см2 или кг/см2. (32)

Температура в конце сжатия определяется из характеристических уравнений

paVa=RTa; pcVc=RTc.

После деления второго уравнения на первое, получим

,

откуда

(33)

Для карбюраторных двигателей в зависимости от степени сжатия и частоты вращения величина рс изменяется от 0, 7 до 1, 5 МПа в дизельных от 1, 8 до 4, 8 МПа.

Температура конца сжатия: в карбюраторных двигателях в пределах 500-700º К, а в дизельных – 750-1000º К.

Рекомендуемая литература: 2 [67-85]; 3 [8-10; 23-38]; 4 [67-94].

Контрольные вопросы

1. Уравнение Бойля – Мариотта.

2. Уравнение Клапейрона- Менделеева.

3. Закон Гей- Люссака.

4. Закон Авогадро.

5. Удельный объем газа.

6. Определить объемные и массовые доли каждого газа, входящего в готовую смесь.

7. Процессы впуска и сжатия.

8. Температура конца процесса впуска.

9. Температура конца процесса сжатия.

10.Давление воздуха в начале сжатия дизеля.

11.Температура газов в начале сжатия дизеля.

12. Давление воздуха в конце сжатия дизеля.

13. Возможно ли уменьшение степени сжатия дизелей до 7-8?

14. Что называется степенью сжатия?

Лекция 5. Процесс сгорания

5.1 Термохимический анализ процесса сгорания

 

При сгорании топливной смеси в карбюраторных (с внешним смесеобразованием) двигателях наблюдается три периода, которые отмечены на индикаторной диаграмме (рисунок 6): период индукции, фаза видимого горения, фаза догорания.

Первый период – индукции или скрытого горения. Воспламенение смеси производится от высокотемпературного источника тепловой энергии (электрического искрового заряда) несколько раньше до достижения поршнем в.м.т. (точка 1 рисунок 6). В начальный период от точки 1 до точки 2, т.е. от момента сжигания до момента развития горения, протекают реакции предварительного прогрева смеси до температуры воспламенения и образования очагов горения.

Второй период – видимого или эффективного сгорания протекает от точки 2 до точки 3. Он характеризуется быстрым распространением фронта пламени со скоростью примерно 20-40 м/с и сопровождается быстрым нарастанием давления. К моменту достижения максимального давления основная часть топлива сгорает, а оставшая часть догорает после точки 3.

Третий период – фаза догорания протекает от точки 3 до точки 4 в процессе расширения газов. Догорание неуспевшего сгореть топлива до точки 3 и сгорание продуктов диссоциации может продолжаться на большей части хода расширения и даже на линии выпуска. Это иногда является причиной воспламенения смеси во впускном трубопроводе двигателя догорающими остаточными газами в момент поступления свежей смеси в цилиндр в начале хода впуска.

 

Рисунок 6 – Фазы процесса сгорания в карбюраторных двигателях

Диссоциация происходит следующим путем. Молекулы продуктов сгорания и О под влиянием высокой температуры конца горения, которая достигает К и высокого давления расщепляются и образуют молекулы СО, . при понижении температуры во время расширения газов происходит процесс горения продуктов диссоциации.

В карбюраторных двигателях может быть и одностадийное сгорание топлива при определенных условиях. При высоких температурах (1200-2700К) сила соударения частиц сильно возрастает, в результате чего происходит разрыв внутримолекулярных связей с образованием свободных радикалов, которые порождают активные центры и цепные реакции. В результате возникает тепловой взрыв – детонация.

Признаками детонации являются: резкие металлические стуки, перегрев двигателя, повышение дымности выхлопа, понижение температуры выпускных газов, понижение мощности и экономичности двигателя.

При детонации горение топлива происходит со скоростью 1500 – 2000 м/сек. Детонационное горение зависит в основном от двух причин – от степени сжатия и от сорта применяемого топлива.

Для уменьшения склонности топлива к детонации к нему добавляют антидетонационные присадки, которые повышают октановое число. Хорошими антидетонаторами являются; аналин, ксилидин, тетраэтиловый свинец и др.

При сгорании топлива в дизельных (внутреннего смесеобразования) двигателях наблюдается четыре периода или фазы (рисунок 7): период индукции или запаздывания воспламенения, период быстрого сгорания, период сгорания при постоянном давлении и период догорания.

 

Рисунок 7 – Фазы процесса сгорания в дизельных двигателях

 

Первый период – запаздывание воспламенения начинается в точке 1 (рис. 9) в момент впрыскивания топлива и заканчивается в точке 2, где начинается момент воспламенения. За периодом индукции давление газов несколько понижается ввиду поглощения тепла при нагревании капель впрыснутого топлива. В этот период происходит прогрев частиц топлива до температуры воспламенения и образование очагов горения.

Второй период – быстрого сгорания, который начинается в точке 2 и заканчивается в точке 3. Фронт пламени распространяется со скоростью 20 – 40 м/сек. и сопровождается быстрым нарастанием давления и значительным выделением тепла.

Третий период – сгорание при постоянном давлении, начинается в точке 3 и заканчивается в точке 4. В точке 3 подача топлива насосом в цилиндр еще продолжается, но теперь капли топлива впрыскиваются не в среду сжатого раскаленного воздуха, а в среду сильного пламени. Поэтому оно сразу же сгорает и не скапливается в цилиндре двигателя. Сгорание топлива, впрыснутого после точки 3 (рисунок 7), протекает без заметного изменения давления. Давление не повышается потому, что, начиная с точки 3, поршень совершает движение от в.м.т. к н.м.т.

Четвертый период (фаза) – догорание топлива, продолжается после точки 4 на линии расширения. Линия 4-5 (рисунок 7) отображает фазу догорания. По линии расширения сгорают также продукты диссоциации, но их в дизелях значительно меньше, чем в карбюраторных двигателях, т. к. температура в точке 4 достигает 23000К, что значительно выше, чем в точке 5. Догорание продолжается в процессе расширения иногда до выпуска продуктов сгорания.

Явление детонации наблюдается и в дизельных двигателях. Детонация в дизеле появляется в результате большего периода запаздывания воспламенения, в течение которого в камеру сгорания поступает 70-80% от всего заряда топлива. Встречаясь с горячим сжатым воздухом, частицы топлива присоединяют кислород и образуют очаги горения. При повышении температуры очаги горения вызывают одновременную вспышку большего количества частиц, т. е. тепловой взрыв, который называется детонацией. Чем меньше период запаздывания самовоспламенения, тем больше вероятность работы дизеля без детонации.

Антидетонаторы карбюраторных двигателей являются детонаторами для дизелей. Универсальных антидетонаторов, пригодных для дизельных и карбюраторных двигателей, нет.

Горение представляет собой процесс окисления топлива. Поэтому необходимо знать, сколько требуется воздуха для сжигания 1-го кг топлива, сколько и каких газов получится после сгорания.

Реакция сгорания водорода определяется формулой

2Н2 + О2 = 2Н2О.

Реакция сгорания углерода

С + О2 = СО2.

При сгорании углерода образуется углекислота.

При недостатке воздуха углерод при сгорании дает окись углерода т. е.

2С + О2 = 2СО.

Теоретически необходимое количество воздуха. Коэффициент избытка воздуха. Для сжигания 1 кг топлива, содержащего Н кг водорода, С кг углерода и 0 кг кислорода, требуется кислорода ( ) моли.

Воздух содержит по объему 21 % кислорода. Для сгорания 1 кг топлива потребное теоретическое количество молей воздуха определяется выражением

= ( ) молей/кг топлива. (34)

В связи с несовершенством приготовления рабочей смеси в двигателях для обеспечения полного сгорания топлива принимают некоторый избыток воздуха, определяемый отношением

α = ,

где − действительное количество молей воздуха.

Величина α называется коэффициентом избытка воздуха и представляет собой отношение действительного количество молей воздуха к теоретически необходимому Lo.

Cостав смеси, при котором действительное количество воздуха равно теоретически необходимому, т.е. α =1 называется стехиометрическим. Если в смеси действительное количество воздуха меньше теоретически необходимого (α < 1), то ее называют обогащенной, если же больше (α > 1), то обедненной.

Качественный и количественный анализ продуктов сгорания. При сгорании топлива с избытком воздуха, т. е. при α > 1, продукты сгорания будут состоять из углекислоты , паров воды , азота и свободного кислорода .

Количество продуктов сгорания в молях при сжигании 1 кг топлива будет:

Углекислоты = = молей/кг;

паров воды = молей/кг;

азота = 0, 79 α молей/кг;

число молей избыточного кислорода

0, 21 (L- ) = 0, 21 (α -1), молей/кг,

где L= α - действительное количество молей воздуха;

- теоретически необходимое количество молей воздуха.

Всего продуктов сгорания

, молей/кг. (35)

При недостатке воздуха (при α < 1) в продуктах сгорания будут находится СО, О и и свободного водорода Н2.

Чтобы определить количество продуктов сгорания при недостатке воздуха (α < 1) необходимо найти, какое количество в килограммах углерода топлива превратится в окись.

С этой целью необходимо составить уравнение, связывающее количество располагаемого кислорода с количеством кислорода, которое пошло на химические реакции.

Из воздуха можно получить кислорода ( ) молей.

Кроме того, в самом топливе имеется моли кислорода. Тогда общее количество располагаемого кислорода будет

( ) + , моли.

Количество кг углерода одного килограмма топлива, превращающегося при сгорании в окись углерода, численно равно числу молей воздуха, теоретически необходимого для сгорания 1 кг топлива, умноженному на 5, 04 (1-α ).

Значение α, при котором весь углерод топлива сгорает в окись углерода, называют “критическим коэффициентом избытка воздуха” и обозначают . При количество = О, следовательно

С - = С – 5, 04(1 - ) = 0,

откуда

.

Если известна зависимость между α и количеством углерода , сгораемого в кислоту, то можно определить количество продуктов сгорания при α < 1.

Оно равно:

водяных паров , моль/кг;

углекислоты , моль/кг;

окиси углерода , моль/кг;

водорода , моль/кг;

азота = 0, 79 α , моль/кг.

Всего продуктов сгорания

= 0, 79α , моль/кг. (36)

Изменение числа молей газов при процессе горения характеризуется коэффициентом молекулярного изменения.

Отношение числа молей продуктов сгорания к числу молей свежего заряда называется “химическим коэффициентом молекулярного изменения” и определяется по формуле

= (37)

В цилиндре двигателя во время работы всегда находится некоторое количество остаточных газов .

Отношение количества всех газов ( ), находящихся в цилиндре двигателя после процесса сгорания, к количеству всех газов до момента начала горения ( ) называется “действительным коэффициентом молекулярного изменения” и определяется формулой

μ = или μ = . (38)

Работа двигателя на обогащенной смеси (α < 1) снижает экономичность, так как значительное количество тепла теряется из-за неполноты сгорания.


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2017-05-04; Просмотров: 1112; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.154 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь