Процесс сгорания
Страница 1

Целью расчета процесса сгорания является определение температуры и давления в конце видимого сгорания. Для упрощения термодинамических расчетов принимают: процесс сгорания для двигателей с воспламенением от искры происходит при V = const, т. е. при постоянном объеме цилиндра, при этом внешней работы газы не совершают и вся выделяющаяся теплота расходуется только на увеличение их внутренней энергии.

Чтобы определить максимальную температуру сгорания, необходимо решить уравнение сгорания относительно этой температуры. Для двигателей, работающих по циклу с подводом теплоты при постоянном объеме, уравнение сгорания имеет вид:

.

Для двигателей, работающих по циклу со смешанным подводом теплоты при V=const и P=const, уравнение имеет вид:

.

В этих уравнениях ξz - коэффициент использования выделившейся теплоты на участке видимого сгорания, т. е. на участке cz. Этот коэффициент учитывает тот факт, что не все тепло, внесенное в цилиндр с топливом в виде химической энергии, используется на повышение внутренней энергии рабочего тела и совершение полезной работы.

Часть этой теплоты теряется вследствие теплоотдачи через стенки цилиндра, догорания топлива на линии расширения и диссоциации воды. По опытным данным величина коэффициента использования теплоты для двигателей с воспламенением от искры ξz = 0,8 ÷ 0,95. Степень повышения давления при сгорании λ = pz / рс . Для бензиновых двигателей λ = 3,2 ÷ 4,2. Принимаем ξz = 0,9 и λ = 3,8.

Поскольку сгорание топлива в бензиновом двигателе происходит с недостатком воздуха (а < 1), то часть химической энергии, внесенной в цилиндр с топливом, не может быть использована. Количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания, кДж/кг:

.

Теплота сгорания рабочей смеси, кДж/кмоль раб. см.:

.

Коэффициент молекулярного изменения горючей смеси:

.

Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:

.

В уравнение сгорания входят сразу две неизвестные величины: температура в конце видимого сгорания tz, и теплоемкость продуктов сгорания при этой же температуре, поэтому последовательность действий по расчету температуры tz, следующая. Используя приближенные формулы для определения теплоемкости продуктов сгорания в конце видимого сгорания, определяют их числовое значение. Затем, подставляя полученные данные, находим tz.

Средние мольные теплоемкости при постоянном объеме и tz для составляющих продуктов сгорания при а < 1:

mcvC02" = 39,123 + 0,003349 tz,

mcvCО" = 22,490+ 0,001430 tz,

mcvН2О" = 26,67 + 0,004438 tz,

mcvH2" = 19,678 + 0,001758 tz,

mcvN2" =21,951 + 0,001457 tz,

Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания при а < 1

.

Уравнение сгорания после подстановки полученных численных значений всех известных параметров и последующих преобразований принимают вид уравнения второго порядка:

,

откуда

0C, а Tz = tz + 273,15 K.

Теоретическое максимальное давление сгорания для бензинового двигателя, МПа:

.

Действительное максимальное давление сгорания, МПа:

.

Страницы: 1 2

Информационные характеристики человека
Человек как система, решающая профессиональные задачи, обладает многими психологическими характеристиками. Наиболее важными в процессе принятия решения являются те из них, которые имеют отношение к информационным процессам. Информационные свойства можно разделить на два класса: постоянные (инвариан ...

Расчет стержня шатуна
Рисунок 5.1 Расчетная схема Рисунок 5.2 К продольной устойчивости стержня шатунашатуна Шатун имеет двутавровое сечение и его расчет на прочность следует определять в двух взаимно перпендикулярных плоскостях: в плоскости качания шатуна и в плоскости, перпендикулярной к ней (рисунок 5.1). Стержень ша ...

Проверка технического состояния штанги стабилизатора
Штангу стабилизатора проверяют на деформацию и плоскостность. При незначительной деформации штангу выправляют, при значительной — заменяют. Подушки в кронштейнах крепления к кузову и к нижним рычагам подвески должны быть целыми, при износе их заменяют. Основными неисправностями ходовой части автомо ...