Температура підігріву свіжого заряду Т з метою отримання хорошого наповнення двигуна на номінальному швидкісному режимі приймається ТN = 10о С.
Тоді:
Т = Ат (110-0,0125 n) = 0,23533 (110-0,0125 5400) = 10о С.
Щільність заряду на впуску буде:,
де Р0 = 0,1 (МПа); Т0 = 293 (К); В - питома газова постійна рівна 287 (Дж. / кг * град.) 0 = (0,1 * 106) / (287 * 293) = 1,189 (кг/м3).
Втрати тиску на впуску Ра, у відповідності зі швидкісним режимом двигуна
(Приймемо ( 2 + вп) = 3,5, де - коефіцієнт загасання швидкості руху заряду в перерізі циліндра, вп - коефіцієнт впускної системи),
Ра = ( 2 + вп) * Аn2 * n2 * ( k / 2 * 10-6), де Аn = вп / nN, де вп - середня швидкість руху заряду в найменшому перетині впускної системи ( вп = 95 м / с), звідси Аn = 95/5400 = 0,0176. : k = 0 = 1,189 (кг/м3). Ра = (3,5 0,1762 54002 1,189 10-6) / 2 = (3,5 0,0003094 29160000 1,189 10-6) = 0,0107 (МПа).
Тоді тиск у кінці впуску складе: Ра = Р0 - Ра = 0,1 - 0,0107 = 0,0893 (МПа).
Коефіцієнт залишкових газів:
, При Тк = 293 К; Т = 10 С; Рr = 0,116 (МПа); Тr = 1000 K;
Pa = 0.0893 (МПа); = 8,2, отримаємо: r = (293 +10) / 1000 * 0,116 / (8,2 * 0,0893-0,116) = 0,057.
Коефіцієнт наповнення: (К).
3.2 ПРОЦЕС СТИСКУ.
Враховуючи характерні значення політропи стиснення для заданих параметрів двигуна приймемо середній показник політропи n = 1,37. Тиск в кінці стиснення:
Рс = Ра n = 0.0893 8.21.37 = 1,595 (МПа). Температура в кінці стиснення: Тс = Та (n-1) = 340,6 8,20,37 = 741,918 742 (К).
Середня молярна теплоємність в кінці стиснення (без урахування впливу залишкових газів): mcv '= 20,16 +1,74 10-3 Тс = 20,16 +1,74 10-3 742 = 21,45 (Кдж / кмоль град.)
Число молей залишкових газів: Мr = r L0 = 0,95 0,057 0,516 = 0,0279 (кмоль).
Число молей газів в кінці стиснення до згоряння: Мс = М1 + Мr = 0,473 +0,0279 = 0,5 (кмоль)
3.3 ПРОЦЕС ЗГОРЯННЯ.
Середня молярна теплоємність при постійному обсязі для продуктів згоряння рідкого палива в карбюраторному двигуні при ( 1): mcв'' = (18,4 +2,6 ) + (15,5 +13,8 ) 10 -4 Тz = 20,87 +28,61 10-4 Тz = 20,87 +0,00286 Тz (Кдж / кмоль К).
Визначимо кількість молей газів після згорання: Мz = M2 + Mr = 0,5117 +0,0279 = 0,5396 (кмоля). Розрахунковий коефіцієнт молекулярного зміни робочої суміші знаходиться за формулою: = Мz / Mc = 0,5397 / 0,5 = 1,08.
Приймемо коефіцієнт використання теплоти z = 0,8, тоді кількість теплоти, переданої на ділянці lz при згорянні палива в 1 кг. : Q = z (Hu- QH), де Hu - нижча теплотворна здатність палива рівна 42700 (Кдж / кг)., QH = 119950 (1 - ) L0 - кількість теплоти, втрачене в слідстві хімічної неповноти згоряння:
QH = 119950 (1-0,95) 0,516 = 3095 (Кдж / кг), звідси Q = 0,8 (42700-3095) = 31684 (Кдж / кг). Визначимо температуру в кінці згоряння з рівняння згоряння для карбюраторного двигуна ( 1):
, Тоді отримаємо:
1,08 (20,87 +0,00286 * Тz) * Tz = 36636 / (0,95 * 0,516 * (1 +0,057)) +21,45 * 742
22,4 Тz +0,003 Тz2 = 86622 22,4 Тz +0,003 Тz2 - 86622 = 0
Максимальний тиск в кінці процесу згоряння теоретичне: Р z = Pc * * Tz / Tc = 1,595 * 1,08 * 2810/742 = 6,524 (МПа). Дійсне максимальний тиск в кінці процесу згоряння: Рzд = 0,85 * Р z = 0,85 * 6,524 = 5,545 (МПа). Ступінь підвищення тиску: = Р z / Рс = 6,524 / 1,595 = 4,09
3.4 ПРОЦЕС РОЗШИРЕННЯ.
З урахуванням характерних значень показника політропи розширення для заданих параметрів двигуна приймемо середній показник політропи розширення n2 = 1,25
Тиск і температура в кінці процесу розширення:
6,524 / 13,876 = 0,4701 (МПа). 2810/1, 7 = 1653 До
Перевірка раніше прийнятої температури залишкових газів:
1653 / 1,6 = 1037 К. Похибка становитиме:
= 100 * (1037-1030) / 1030 = 0,68%, ця температура задовольняє умови 1,7.
3.5 ІНДИКАТОРНІ ПАРАМЕТРИ РОБОЧОГО ЦИКЛУ.
Теоретичне середнє індикаторне тиск визначене за формулою:
= 1,163 (МПа). Для визначення середнього індикаторного тиску приймемо коефіцієнт повноти індикаторної діаграми рівним і = 0,96, тоді середній індикаторний тиск отримаємо: рi = 0,96 * рi '= 0,96 * 1,163 = 1,116 (МПа).
Індикаторний К.П.Д. : i = pi l0 / (QH 0 v) = (1,116 * 14,957 * 0,9) / (42,7 * 1,189 * 0,763) = 0,388, Qн = 42,7 МДж / кг.
Індикаторний питома витрата палива: gi = 3600 / (QH i) = 3600 / (42,7 * 0,388) = 217 г / КВт ч.
|
