Де n - показник політропи стиснення в нагнітачі. Величина показника політропи стиснення для ротаційних нагнітачів 1,5 ... 1,7.
Приймаємо n=1,5;
Коефіцієнт ступеня стиснення e=15.
Значення температури ТГ залишкових газів для двигунів середньої швидкохідності одно 750 ... 800 К.
Приймаємо Tг=770 К.
При розрахунку приймається тиск залишкових газів РГ=1,05 ... 1,06 кг/см2.
Температура суміші в кінці наповнення визначається з рівняння:
Коефіцієнт наповнення через коефіцієнт залишкових газів визначається наступним чином:
2.3 Процес стиснення
Основними параметрами, що визначають процес стиснення, є:
РА - тиск початку стиснення;
ТА - температура початку стиснення;
e - ступінь стиснення;
n1 - показник політропи стиснення;
ТC - температура кінця стиснення;
РC - тиск кінця стиснення.
Так як процес стиснення політропний, то величини, що характеризують початок і закінчення його, пов'язані рівняннями:
Показник політропи n1=1,37. Вибирається з умови, що для дизелів середньої швидкохідності n1=1,35 ... 1,4.
.4 Процес згоряння
Насамперед необхідно визначити кількість повітря, теоретично необхідного для згоряння 1кг палива:
Відношення кількості повітря, надходження в циліндр, до кількості повітря, теоретично необхідного, називається коефіцієнтом надлишку повітря при горінні і позначається a.
Справжнє кількість повітря:
Величина a для СОД з наддувом дорівнює 1,6 ... 2,2.
Приймаємо a=1,9.
Мольне кількість суміші повітря і залишкових газів, що знаходяться в циліндрі до горіння:
Кількість молей продуктів згоряння:
Дійсний коефіцієнт молекулярного зміни:
Кількість СО20,1375 - 1
, 0725 - ХСО2
ХСО2=0,53=53%
КолічествоН2О0,1375 - 1
, 065 - ХН2О
ХН2О=0,47=47%
МГ=СО2 + Н2О
%=53% + 47%
, 03=0,016 + 0,014
Теплоємності суміші газів визначають за формулами:
Де ri - мольна концентрація окремих газів:
і - молярний теплоємності окремих газів при постійних обсягах і тисках.
Температура TZ визначається з рівняння згоряння.
Рівняння згоряння для змішаного циклу має вигляд:
де x - коефіцієнт використання тепла;
l - ступінь підвищення тиску.
Коефіцієнт використання тепла x враховує втрати тепла, пов'язані з догоранням частини палива в процесі розширення, теплообмін зі стінками камери згоряння, дисоціацію.
Для СОД x=0,75 ... 0,92.
Приймаємо x=0,9.
Для суднових середньооборотних дизелів значення ступеня підвищення тиску l=1,35 ... 1,55. Приймаємо l=1,5.
Ступінь попереднього розширення визначається залежністю:
Ступінь подальшого розширення:
За досвідченим даними значення r і d для циклу змішаного згоряння повинні знаходитися в межах r=1,4 ... 1,7 і d=8 ... 11.
.5 Процес розширення
Основними параметрами визначальними процес розширення, є:
TZ - температура початку розширення;
РZ - тиск початку розширення; 2 - показник політропи розширення; b - температура кінця розширення;
Рb - тиск кінця розширення.
Тиск початку розширення одно:
Тиск і температура кінця розширення:
У виконаних СОД при роботі на номінальних режимах показник політропи розширення n2=1,2 ... 1,3. Приймаємо n2=1,3.
.6 Процес випуску
У зв'язку з тим, що в момент відкриття випускного клапана тиск в циліндрі порівняно високе, доводиться випускний клапан відкривати з деяким випередженням, дещо раніше приходу поршня у НМТ, щоб уникнути великої протитиску на поршень і, крім того, щоб прискорити і поліпшити очищення циліндра від залишкових газів.
З огляду на те, що характер коливань тиску газів при випуску не піддається точному теоретичному підрахунку, в розрахунках звичайно замість змінного тиску використовують середнє постійний тиск газів в період випуску PГ.
Це тиск вище тиску у випускній трубі.
За практичним даним можна прийняти:
Середня температура відпрацьованих газів для чотиритактних ДВЗ - 350 ... 600 ° С.
.7 Побудова розрахункової індикаторної діаграми
Теоретичну діаграму будують за параметрами розрахункового циклу, тому її називають також розрахункової або проектної.
Побудова діаграми починають з вибору масштабів Р і V. По осі абсцис відкладають обсяги (м3), а по осі ординат - тис...
