Процесс впуска

Давление и температура окружающей среды

Атмосферные условия: р₀=0,1 МПа; Т₀=293 К.

Давление за компрессором р_к=0,18 МПа.

Принимаем показатель политропы сжатия в компрессоре n_k=1,5.

Тогда температура воздуха за компрессором Т_к, град. Кельвина (К):

Т_к = Т₀·(р_к/р₀)^(nk-1)/nk =293·(0,18/0,1)^0,5/1,5 = 356.

Давление и температура остаточных газов

Поскольку двигатель с наддувом и с наличием газовой турбины на выпуске, то давление остаточных газов р_r, МПа, принимаем равным р_r=0,8·0,17 = 0,144.

Температуру Т_r остаточных газов принимаем T_r=820 К.

Степень подогрева

∆Т=10 К.

Давление в конце впуска

Принимаем (ζвп+β²)=3; средняя скорость движения заряда при максимальном открытии клапана ω_вп=90 м/с.

Плотность заряда на впуске ρ_к, кг/м³,

ρ_к=(р_к·10⁶)/(R_в·Т_к)=(0,18·10⁶)/(287·356)=1,8.

Потери давления во впускном трубопроводе ∆ρ_а, МПа

∆ρ_а=0,5·(ζвп+β²)·ρ_к·ω²·10^-6=0,5·3·1,8·90²·10^-6=0,02.

Давление в конце впуска ρ_а, МПа

ρ_а=ρ_к-∆ρ_а= 0,18-0,02=0,16.

Коэффициент и количество остаточных газов

Коэффициент остаточных газов γr

γ_r= ((Т_к+∆Т)/Т_r)·(р_r/(ε·ρ_а-р_r))=((356+10)/820)·(0,144/(17,2·0,16-0,144))=0,02.

Количество остаточных газов Мr, кмоль ост.газов/кг топлива

Мr= γ_r·М₁=0,02·0,855=0,017.

Температура в конце впуска

Температура в конце впуска Т_а, град. Кельвина (К)

Т_а=(Т_к+∆Т+ γ_r· Т_r)/)(1+ γ_r)=(356+10+0,02·820)/(1+0,02)=375.

Коэффициент наполнения

η_v=(Т_к/(Т_к+∆Т))·(1/(ε-1))·(1/ρ_к)·(ε·ρ_а-р_r)=(356/(356+10))·(1/(17,2-1))·(1/0,18)· ·(17,2·0,16-0,144)=0,870.

Рассчитанные параметры процесса впуска приведены в табл.1.2. в сравнении со значениями этих параметров у современных автомобильных двигателей (табл.3.4 [1]).

Таблица 1.2

Значения параметров процесса впуска

Тип двигателя	Параметры
ρа, МПа	γr	Та, К	ηv
Дизельный с наддувом	0,135…0,243	0,02…0,03	320…400	0,8…0,97
Рассчитываемый двигатель	0,16	0,02		0,87

1.3. Процесс сжатия

Показатель политропы сжатия

Средний показатель адиабаты сжатия k₁

k₁=1,4359-0,132·10^-3Т_а-0,1643·10^-2ε=1,4359-0,132·10^-3·375-0,1643·10^-2·17,2= =1,363.

Показатель политропы сжатия

n₁= k₁-0,003=1,363-0,003=1,36.

Давление и температура конца процесса сжатия

Давление р_с, МПа и температура Т_с, град. Кельвина (К), в конце процесса сжатия

р_с=р_а·εⁿ¹= 0,16·17,2^1,36= 7,66

Т_с=Т_а·ε^n1-1= 375·17,2^1,36-1= 1044.

Средняя мольная теплоемкость рабочей смеси в конце сжатия

Температура конца процесса t_c, град. Цельсия (°С),

t_c=T_c-273= 1044-273= 771.

Средняя мольная теплоемкость свежей смеси в конце сжатия (mc_v)^tc_t0, кДж/(кмоль·град)

(mc_v)^tc_t0=20,6+2,638·10^-3·t_c=20,6+2,638·10^-3·771=22,63.

Средняя мольная теплоемкость остаточных газов в конце сжатия (mc_v^”)^tc_t0, кДж/(кмоль·град)

(mc_v^”)^tc_t0=23,2286+0,003939·t_c-1,1814·α=23,2286+0,003939·771-1,1814·1,7= =24,26.

Средняя мольная теплоемкость рабочей смеси (mc_v^’)^tc_t0, кДж/(кмоль·град)

(mc_v^’)^tc_t0=(1/(1+ γ_r))·((mc_v)^tc_t0+ γ_r ·(mc_v^”)^tc_t0)=(1/(1+0,02))·(22,63+24,26·0,02)= =22,65.

Рассчитанные параметры процесса сжатия приведены в табл.1.3. в сравнении со значениями этих параметров у современных автомобильных двигателей (табл.3.1.5 [1]).

Таблица 1.3

Значения параметров процесса сжатия

Тип двигателя	Параметры
n1	рс, МПа	Тс, К
Дизельный с наддувом	1,34…1,37	4,5…10,0	800…1100
Рассчитываемый двигатель	1,36	7,66

---

Дата добавления: 2015-12-01