|
|||||||||
Температура и давление смеси в конце наполненияДата добавления: 2014-09-05 | Просмотров: 1602
Хотя температура в цилиндре вначале и намного превышает температуру самовоспламенения смеси (рисунок 2), самовоспламенения не происходит. Объясняется это чрезмерно короткой продолжительностью действия такой высокой температуры (подогреться заряд не успевает) и недостаточной концентрацией свежей рабочей смеси в начальном участке всасывания. В дальнейшем концентрация возрастает, но вместе с тем резко снижается и температура смеси.
- поршень (днище) - 550 К - если из алюминиевого сплава и 720К - чугуна. Отсюда следует, что на величину подогрева заряда будет влиять и материал поршня. Если поршень чугунный, то Dtcm=25-40°С, если из алюминиевого сплава - 15-25°С. Влияют и особенности впускного тракта, (например, переключением подогрева «зима-лето» можно повлиять на Dtcm). После поступления в цилиндр свежий заряд перемешивается с более горячими остаточными газами и вновь подогревается. К концу наполнения у газов, поступивших в цилиндр двигателя, устанавливается какая-то усредненная температура. Величину ее можно определить на основе уравнения баланса количества тепла в точке «а»: Qa=Qo+Qr+Qcm. Здесь: Qa=Ma×mCva×Ta – тепло в точке «а»: Qo=MomСvo×To – тепло, содержащееся в свежем заряде; Qr=Mr×mCvr×Tr – тепло, содержащееся в остаточных газах; Qст=Mо×mCvo×Dtст – тепло, полученное свежим зарядом от нагретых стенок цилиндра, поршня и др.; mCv – мольная теплоемкость; Та, Тr и То – температуры в точке а, остаточных газов и окружающей среды. При наддуве за температуру окружающей среды принимается температура после компрессора: , (1) где рк и ро – давления за компрессором и окружающей среды; пк – показатель политропы сжатия в компрессоре; lн – степень наддува (рк/ро). При промежуточном охлаждении воздуха за температуру компрессора принимается температура после холодильника. Подставив эти значения в исходное уравнение, получаем: Ma×mCva×Ta=Mo×mCvo×To+Mr×mCvr×Tr+Mo×mCvo×Dtcm и то . (2) Таким образом, температура смеси (газа в конце наполнения зависит от температуры окружающей среды (То), подогрева смеси в процессе впуска (Dtcm) и качества очистки цилиндра от отработавших газов (gr). В дизелях Та меньше (gr меньше), чем в карбюраторных двигателях, а в четырехтактных меньше (gr меньше), чем в двухтактных. Фактические значения Та: 320 – 340 К – в четырехтактных дизелях; 340 – 400 К – в четырехтактных ДсИЗ.
34-36 Физическая сущность наддува Повысить весовое наполнение цилиндра двигателя (вместимость цилиндра свежем зарядом) и на основе этого мощность двигателя можно увеличением давления воздуха у всасывающих клапанов. Такое повышение обычно называют наддувом, а сами двигатели – двигателями с наддувом или турбированными двигателями (в этой связи двигатели без наддува можно называть «атмосферными»). Повышение мощности за счет наддува оценивают степенью наддува lн: . (1) По величине lн отличают дозарядку цилиндра (lн=1,05…1,1) и собственно наддув (lн>1,1). Если lн<1,5, то наддув называют низким, 1,5…2,2 – средним и выше 2,2…2,5 – высоким. При наддуве мощность на 20…30% можно повысить, практически ничего не меняя в двигателе. В принципе наддув может применяться как в ДсИЗ (устанавливая агрегат наддува как до карбюратора, так и после), так и в дизелях. Однако в настоящее время наддув в основном применяется в дизелях. В автомобильных ДсИЗ его используют в редких случаях, в частности в спортивных машинах. Ограниченное распространение наддува здесь объясняется тем, что возрастание общей степени сжатия (при наддуве) приводит к резкому увеличению вероятности возникновения детонационного сгорания. Возможные схемы наддува Возможны механический, газотурбинный и резонансный наддувы. Механический наддув - нагнетатель воздуха имеет механический привод от коленчатого вала двигателя (рисунок 1).
Недостаток механического наддува – большие затраты мощности на привод и конструктивная сложность.
В четырехтактных двигателях, например, при внедрении газотурбинного наддува, минимальный удельный расход топлива снижается на 8…14 г/(кВт×ч).
Резонансный наддув представляет определенный интерес ввиду простоты схемы осуществления. Он основан на резонансных колебательных явлениях в системе газообмена. При наддуве, естественно, возрастают максимальные температура и давление газов в цилиндре. С целью снижения температуры используют промежуточное охлаждение воздуха (применяя воздухо-воздушные – при наличии встречного потока, например, в автомобилях или жидкостно-воздушные – в тракторах и др. охладители с установкой их перед масляным или жидкостным радиторами двигателя). Промежуточное охлаждение способствует и дальнейшему повышению весового наполнения цилиндров воздухом. |
При использовании материала ссылка на сайт Конспекта.Нет обязательна! (0.049 сек.) |