Проектирование автомобильного дизеля (стр. 3 из 8)

водяной пар

Азот

Кислород

Количество продуктов сгорания

Теплоемкость продуктов сгорания

,

где

Химический коэффициент молекулярного изменения

Ориентировочный выбор давления перед клапанами и противодавления на выпуске.

При системе газотурбинного наддува при PT=const потребное значение среднего эффективного давления при заданной мощности будет:

тогда потребное давление перед клапанами

где ориентировочно можно принять: эффективный КПД дизеля

0,35-0,37, коэффициент наполнения по параметрам перед клапанами дизеля 0,97-0,98, температура воздуха перед клапанами дизеля (после промежуточного охлаждения)

степень повышения давления в нагнетателе

где

- давление окружающей среды;

потери давления в воздухоохладителе;

потери давления в воздушном фильтре;

Потребное давление в выпускном коллекторе находим из уравнения Рато

где

давление газов за турбиной,

температура окружающей среды,

показатель адиабаты для воздуха,

показатель адиабаты для газа,

КПД турбокомпрессора.

3.1.2 Упрощённый расчёт наполнения

В первом приближении условное среднее давление в цилиндре двигателя при наполнении

где

Давление в конце наполнения

Подогрев заряда вследствие преобразования кинетической энергии потока в теплоту при торможении и поджатии рабочего тела от

до .

Подогрев заряда при наполнении

Коэффициент наполнения

где x=1,0 и m=1,4.

Среднее проходное сечение впускных клапанов на участке от

.

Функция расхода для участка наполнения

где

потенциальный заряд цилиндра

Уточнение значения

.

Зная, что функция

определяем

и тогда

Если принятое значение совпадает с полученным в конце расчёта, то расчёт можно закончить. в противном случае его следует повторить со значением

, полученным в конце расчёта.

Коэффициент остаточных газов

где

температура остаточных газов.

Количество рабочей смеси

Количество рабочего тела в цилиндре в конце наполнения

Полный объем цилиндра

Температура рабочего тела в конце наполнения

3.1.3 Определение параметров рабочего тела в конце процесса сжатия

Значения коэффициентов в уравнениях для теплоемкости на участке сжатия определяют по следующим зависимостям:

Для определения температуры рабочего тела в конце сжатия задаются показателем адиабаты сжатия

и определяют ее первом приближении

и уточняют показатель адиабаты

Если принятое значение

совпадает с полученным в конце расчёта, то расчёт процесса сжатия можно считать оконченным. В противном случае расчет процесса следует повторить со значением , полученным в конце расчёта.

Давление рабочего тела в конце сжатия

где Мс=Ма - количество рабочего тела в конце процесса сжатия.

3.1.4.Определение параметров рабочего тела в конце «видимого» горения.

Полный коэффициент молекулярного изменения

Максимальное давление цикла обычно принимается степень повышения давления при сгорании

1,3 - 1,4. Тогда

Рz=

рс.

Удельная энтальпия рабочего тела в конце “видимого” участка сгорания (точка z)

где

– коэффициент эффективного выделения теплоты;

QН – низшая теплота сгорания единицы массы топлива.

Температура рабочего тела в точке Z

.

Количество рабочего тела в точке Z

Объем рабочего тела в точке Z

Предварительная степень расширения рабочего тела

3.1.5 Определение параметров рабочего тела в конце процесса расширения

Степень последующего расширения рабочего тела

где Ve – объем цилиндра в момент открытия выпускных клапанов.

Постоянная величина

где We – относительные потери теплоты от газов в стенки.

Задаемся средним показателем политропы расширения np и определяем температуру рабочего тела к моменту открытия выпускных клапанов

Удельная внутренняя энергия в точке е

Уточненное значение