>
кмоль.
Відносна зміна об'єму згорілої суміші характеризує коефіцієнт молекулярного зміни:
Відносна зміна об'єму при згорянні робочої суміші, з урахуванням змісту залишкових газів, оцінюється дійсним коефіцієнтом молекулярного зміни робочої суміші
.1.5 Процес згоряння
Згоряння суміші є основним фізичним процесом робочого циклу двигуна. Перша частина, що виділилася при згоранні, використовується на підвищення внутрішньої енергії і здійснення роботи. Друга частина передається в стінки камери згоряння, і днище поршня. Частка активної теплоти враховується коефіцієнтом активного використання теплоти zz і практично прирівнюється до максимального значення коефіцієнта активного тепловиділення.
Значення термодинамічних параметрів у характерних точках циклу Рz і Тz визначаємо на основі першого закону термодинаміки.
;
Для робочого циклу двигунів з іскровим запалюванням рівняння виглядає наступним чином:
;
Стосовно до реального циклу для двигунів з іскровим запалюванням рівняння згоряння приймає вигляд:
де - середня ізохорно мольная теплоємність газової суміші зі складом продуктів згоряння після окислення палива:
де - середні молярний теплоємності компонентів продуктів згоряння.
Середні молярний теплоємності компонентів продуктів згоряння в діапазоні температур від 1500 до 2800оС з достатнім ступенем точності можуть бути обчислені за емпіричними залежностями:
;
;
Після виконання математичних операцій отримаємо вираз виду:
Тоді максимальна температура робочої суміші в циклі визначимо із залежності:
Максимальний тиск циклу для двигуна з іскровим запалюванням визначаємо як:
МПа
Ступінь підвищення тиску
Дійсне значення максимального тиску
МПа.
.1.6 Процес розширення
Процес розширення в робочому циклі представляється як основний етап, де відбувається перетворення теплової енергії в механічну роботу. На його початковій ділянці +20 ... 30оп.к.в. після ВМТ продовжує?? я інтенсивний процес підведення теплоти. У той час, велика різниця температурного стану робочого тіла і навколишнього середовища здійснює процес в умовах розширення. На початку розширення триває інтенсивне згорання палива. Одночасно, з урахуванням великих швидкостей руху газів і великій різниці температур стінки циліндропоршневої групи забезпечують присутність процесу інтенсивного теплообміну. Таким чином, процес розширення носить явно виражений політропний характер. Значення показника політропи попередньо приймаємо при виборі вихідних даних і уточнюємо в розрахунку процесу розширення. З урахуванням статистичних даних та особливостей проектованого двигуна в межах n2=1,23 ... 1,28.
Виходячи з термодинамічних параметрів при політропний процес, тиск і температуру в кінці розширення визначимо за формулами:
МПа;
До.
Правильність вибору значення температури і тиску залишкових газів оцінюється порівнянням прийнятих значень і отриманих розрахунковим шляхом, за величиною Тr
Розбіжність прийнятого значення Тr і отриманого, згідно залежності менше допустимих 6%.
.2 Визначення індикаторних показників робочого циклу двигуна
Ступінь досконалості організації та ефективності робочого циклу двигуна по перетворенню теплової енергії в механічну роботу оцінюється розрахунковим визначенням індикаторних показників, механічних втрат, ефективних показників робочого циклу і основних розмірів проектованого двигуна.
Середня індикаторне тиск - Рicp як показник якості і досконалості організації робочого циклу визначає роботу, яка вчинюється або відбувалася б одним літром (од. обсягу) робочого об'єму. Фізично, середнє індикаторне тиск - це умовне середній тиск, що діяло б на поршень двигуна протягом усього процесу розширення, і при цьому відбувалася б та індикаторна робота, що і при змінному розрахунковому значенні тиску.
Середня індикаторне тиск визначаємо з виразу:
З урахуванням скругления індикаторної діаграми дійсне середнє індикаторне тиск визначимо з виразу:
МПа.
Індикаторний ККД - характеризує ступінь використання теплоти палива і частку її перетворення на індикаторну роботу:
Індикаторний питома витрата палива:
.
Індикаторна потужність - це робота, що здійснюються робочим тілом за одиницю часу:
2.3 Визначення механічних утрат при здійсненні робочого циклу
До механічних втрат відносяться втрати на подолання опорів сил тертя, привід допоміжних механізмів, газообмін, пр...
