Действительное протекание рабочего цикла четырехтактного бензинового двигателя

В действительности цикл четырехтактного бензинового двигателя протека­ет несколько иначе, чем показано на индикаторных диаграммах (рис. 10.11 и 10.12). Это обусловлено рядом факторов. Так, клапаны нельзя мгновен­но открыть или закрыть. Для открытия и закрытия клапана требуется некоторое время, поэтому в реальных конструкциях двигателей моменты открытия и закрытия клапанов не совпадают с точками, показанными на рис. 10.11 и 10.12. В действительности реальная индикаторная диаграмма выглядит несколько иначе (рис. 10.16).

Для удобства изучение протекания цикла четырехтактного бензинового двигателя начнем с точки D (процесс расширения). В процессе расшире­ния рабочего тела поршень перемещается от ВМТ к НМТ. В точке bi (рис. 10.16) начинает открываться выпускной клапан, поэтому давление рабочего тела в цилиндре расширительной машины падает (линия Bi~B). Рабочее тело самостоятельно покидает расширительную машину, так как его давление больше, чем давление окружающей среды.

В точке Ь (рис. 10.16) выпускной клапан полностью открыт. Поршень движется к ВМТ, в результате чего происходит выталкивание отрабо­тавшего тела из цилиндра расширительной машины. Рабочее тело че­рез выпускной канал движется к выходу. Такому движению рабочего тела препятствует сам клапан и выпускной канал, поэтому в процессе выпуска давление рабочего тела больше давления окружающей среды. Линия выпуска b\-b-r располагается выше линии атмосферного давления Ро = Idem. По мере приближения поршня к ВМТ (точка а\) начинает открываться впускной клапан (рис. 10.16). В момент прихода поршня в ВМТ (точка г) впускной клапан полностью открывается, а выпускной на­чинает закрываться. В точке Ь^ выпускной клапан полностью закрывается и отработавшее тело больше не выходит за пределы цилиндра. В точке а\ начинается процесс впуска новой порции горючей смеси. В процессе выпуска Ьх-Ь-Ъъ отработавшее тело удаляется из цилиндра не полностью,

Рис. 10.16. Индикаторная диаграмма действи­тельного цикла четырехтактного бензинового двигателя

Так как поршень не может подойти вплотную к головке цилиндра и в объеме камеры сжатия Vc остается часть рабочего тела.

Количество остаточных газов п^т определяется по формуле:

(10.62)

Где рг — давление остаточных газов, остающихся в камере сжатия (сгора­ния); Vc объем камеры сжатия (сгорания); Тг — температура остаточных газов.

Чем больше степень сжатия е, тем меньше объем камеры сжатия Vc. Следовательно, с увеличением степени сжатия е количество остаточных газов уменьшается. Чем больше сопротивление выпускной системы, тем больше давление рг. Следовательно, с увеличением сопротивления выпуск­ной системы количество остаточных газов Пост увеличивается.

Действительное протекание рабочего цикла четырехтактного бензинового двигателя

Pz

Рг

Ра

PrVc КГГ ‘

^ОСТ

В момент прихода поршня в НМТ (точка а) впускной клапан начинает закрываться. Полное закрытие впускного клапана происходит в точке а2. На участке а-а2 поршень движется к ВМТ, но горючая смесь продолжает поступать в цилиндр расширительной машины. Это обусловлено тем, что горючая смесь не может мгновенно остановиться, и движется по инерции. Точка а2 расположена на линии р0 = Idem. В этой точке давление горючей смеси равно давлению окружающей среды. Если впускной клапан закрыть несколько позже, то произойдет выталкивание горючей смеси обратно. Процесс сжатия а-с происходит не адиабатически, а политропически.

В момент прихода поршня в НМТ (точка а; рис. 10.16) в цилиндр двигателя поступает некоторое количество (nia) воздуха[36]. На участке а-а2 за счет инерционности потока рабочего тела в цилиндр двигателя поступает дополнительное количество воздуха Лщ при одновременном закрытии впускного клапана. Вместе с воздухом в цилиндр расширительной маши­ны поступают пары бензина. Такое дополнительное поступление горючей смеси в цилиндр двигателя на участке а-а2 за счет инерционных свойств потока называют дозарядкой. Чем больше горючей смеси поступает в цилиндр бензинового двигателя в процессе дозарядки, тем выше его энергетические возможности ввиду увеличения количества сгорающего бензина.

Величину дозарядки цилиндра двигателя оценивают относительной величиной, называемой коэффициентом дозарядки <рДО3, который опреде­ляется по формуле

»L =П10 + ДП1 = 1+ДП1 (10бз)

В современных бензиновых двигателях величина коэффициента доза­рядки равна <£цоз = 102… 1.15.

В процессах выпуска-впуска (газообмена) в цилиндре двигателя все же остается некоторое количество остаточных газов. Одним из критериев совершенства протекания процессов газообмена является коэффициент остаточных газов r^, величина которого определяется по формуле (10.46). В современных четырехтактных бензиновых двигателях величина коэффи­циента остаточных газов находится в пределах rjocr = 0.05… 0.12.

В процессе впуска ai-r-a-a2 (рис. 10.16) поршнем освобождается объем, заключенный между ВМТ и НТМ (в этом объеме перемещается поршень). Этот объем называется рабочим и обозначается Vh — В процессе выпуска &i-b-r-&2 в объеме камеры сжатия (сгорания) остаются отработавшие газы, а поступающее в процессе впуска рабочее тело может фактически занять объем, равный рабочему объему цилиндра[37].

Если воздух поступает из окружающей среды, его температура и давле­ние равны соответственно Т0 и р0. Следовательно, при параметрах (р0, Т0) в рабочем объеме цилиндра расширительной машины может находиться масса воздуха, равная

В процессе впуска воздух (горючая смесь) нагревается как от нагретых стенок впускного канала и цилиндра, так и за счет смешения с остаточными газами, а его давление в цилиндре несколько меньше атмосферного из — за сопротивления впускной системы. Следовательно, плотность воздуха в цилиндре будет меньше, чем его плотность в окружающей среде (ра < р0; Та > Т0), что следует из зависимости (10.64). Температура Та рабочего тела в точке а равна

Т. + *г+плгг (1065)

1-К^осг

Где AT — подогрев рабочего тела от стенок цилиндра и впускного канала; Voct ~ коэффициент остаточных газов; Тг — температура остаточных газов;

Величина подогрева рабочего тела в процессе впуска в бензиновых двигателях равна примерно AT = 5… 25К.

Учитывая сказанное выше, можно заключить, что в цилиндр расшири­тельной машины двигателя поступит масса воздуха, равная

Mi=Ш• (1о-бб)

Отношение ^

W = ^ (10.67)

Тп1

Называют коэффициентом наполнения цилиндра расширительной машины в процессе впуска рабочего тела.

Коэффициент наполнения можно интерпретировать следующим обра­зом. Пусть имеется ведро емкостью 10 л. Залить в него 10 л воды можно только в том случае, если оно расположено вертикально. Если же оно наклонено, налить в него ровно 10 л воды невозможно (часть ее бу­дет вытекать). Отношение реального количества залитой в ведро воды к теоретически возможному количеству можно назвать коэффициентом наполнения ведра водой.

Определим коэффициент наполнения цилиндра двигателя rjv через параметры состояния рабочего тела. К моменту закрытия впускного кла­пана (точка а2; рис. 10.16) в цилиндре двигателя находится следующее количество рабочего тела (смесь горючей смеси с остаточными газами):

Па = Til + пост = Tii (l + . (10.68)

Учитывая выражение (10.46), зависимость (10.68) можно представить в виде

П2 = гг1(1 + г7ост). (10.69)

Из выражения (10.69) определим количество рабочего тела, вновь по­ступившего в цилиндр расширительной машины:

= (10-7°)

1+*?ост

Общее количество рабочего тела, находящегося в цилиндре расшири­тельной машины, можно определить на основании уравнения состояния идеального газа

= (10.71)

Где ра — давление рабочего тела в момент прихода поршня в НМТ в процессе впуска (точка а; рис. 10.16); Та — температура рабочего тела в момент прихода поршня в НМТ; Va полный объем цилиндра.

Подставляя выражение (10.71) в выражение (10.70), получим

—твгпЬ <10-72>

При атмосферном давлении рс и температуре Т0 в рабочем объеме цилиндра Vh может разместиться количество воздуха (горючей смеси)

= (10.73)

Отношение действительного количества воздуха (горючей смеси), по­ступившего в цилиндр двигателя, к теоретически возможному его поступ­лению при параметрах окружающей среды будет представлять коэффици­ент наполнения

TOC \o "1-3" \h \z Пх = PaVa . 1 ДГо = Pa TQ Va 1 ^ Tl[ КГа ‘ 1+Vorr ‘ PoVh Ро * Та ‘ Vfi ‘ 1 "К Т^ост ‘

Преобразуем выражение (10.74) к виду

Ра Га Уд 1 = Ра Га 1 1

^ Ро " Т0 ‘ Va — Vc " 1 + Г? ост Ро Т0 — К 1 + Ifcer

V.

Ра Та 1 1 _ра Та 1 1

Ро Т0 1________________ 1_ 1 + TJocr Ро То 1-1/с 1+lfc

Va/Vc Pa Та S 1

(10.75)

Ро То е-1 1 ^7ост

Е^сли двигатель имеет агрегат наддува[38], то в зависимость (10.75) вместо параметров р0 и Т0 следует подставить параметры Pk и Тк (давление и температура рабочего тела на выходе из агрегата наддува).

В современных бензиновых двигателях коэффициент наполнения равен r/v= 0.75… 0.85.

В действительности процесс сжатия а-с (рис. 10.16) рабочего тела (горючей смеси) происходит не адиабатически, а политропически. Это обусловлено тем, что в процессе сжатия рабочее тело и стенки цилиндра об­мениваются энергией в тепловой форме (происходит теплообмен). В начале процесса сжатия (точка а) температура рабочего тела меньше температуры стенок расширительной машины, которые нагреваются при работе двига­теля. По мере сжатия рабочего тела его температура увеличивается как вследствие самого процесса сжатия, так и за счет нагревания от стенок. В некоторый момент времени (при некотором промежуточном положении поршня) температура рабочего тела становится равной температуре сте­нок. В этот момент теплообмен между ними отсутствует, т. е. на мгновение процесс сжатия становится адиабатическим. Дальнейшее сжатие приводит к тому, что температура рабочего тела становится больше температуры сте­нок, поэтому тепловая энергия отводится от него в стенки расширительной машины. Интенсивность теплообмена между рабочим телом и стенками

180е 360е *

Рис. 10.17. Условные фазы сгорания бензина в ци- Угол поворота кривошипа

Линдре двигателя до ВМТ$ после ВМТ ф

Цилиндра в процессе сжатия изменяется, поэтому изменяется и показатель политропы сжатия. По этой причине при расчете параметров состояния рабочего тела в конце политропического процесса сжатия используют сред­нее значение показателя политропы сжатия щ. Параметры рабочего тела в конце политропического сжатия (точка с) определяются по формулам

Pc = PaЈni; Tc = Taeni"1. (10.76)

В приближенных расчетах среднее значение показателя политропы сжатия можно принимать равным пг = 1.34… 1.39.

В процессе сжатия при приближении поршня к ВМТ в точке M про­исходит воспламенение бензина в результате искрового разряда между электродами свечи. Дальнейший процесс сжатия идет не по политропе т-с, а по линии т-с’, что приводит к увеличению энергетических затрат на сжатие [W^n~c > И^171-0). Процесс расширения рабочего тела и сгора­ние топлива происходят одновременно, следовательно, реально сгорание топлива происходит при переменном объеме. Если бы сгорание бензина происходило при постоянном объеме, то давление рабочего тела достигло бы значения Pz. Тем не менее, в связи с расширением рабочего тела его давление не достигает значения Pz. Максимальное давление рабочего тела в цикле равно рг/.

Топливо в цилиндре бензинового двигателя сгорает с различной ско­ростью. Процесс сгорания топлива условно разделяют на три фазы (рис. 10.17):

Основная фаза горения. Эта фаза начинается в точке 1 и заканчивается в условной точке z’ (рис. 10.17), когда давление рабочего тела достигает максимума рг/. Во второй фазе топливо сгорает очень быстро и давление рабочего тела увеличивается интенсивно. Это обусловлено большим количеством топлива и воздуха, в котором имеется достаточное количе­ство кислорода, необходимого для окисления топлива. Продолжитель­ность этой фазы по углу поворота коленчатого вала составляет ip0;

Фаза догорания. Она начинается в условной точке Z‘ и заканчивается в условной точке 2. В этой фазе интенсивность сгорания топлива существенно замедляется, что обусловлено значительным расходом топ­лива и кислорода в основной фазе сгорания. Так как объем цилиндра увеличивается (рабочее тело расширяется), а интенсивность сгорания топлива падает, давление рабочего тела резко уменьшается. Считают, что в условной точке 2 процесс сгорания топлива (бензина) заканчива­ется. Продолжительность этой фазы по углу поворота коленчатого вала составляет

Обычно считают, что процесс сгорания топлива заканчивается в точке 2, когда сгорело примерно 90% топлива. Сгорание остальных 10% топлива положительного эффекта не дает.

Угол <р3 (рис. 10.17), отмеряемый по углу поворота коленчатого вала от момента возникновения искры (точка га) до момента прихода поршня в ВМТ, называется углом опережения зажигания. Его значение должно быть оптимальным и определяется экспериментальным путем. Если угол <р3 будет больше оптимального значения, давление рабочего тела будет сильно нарастать до прихода поршня в ВМТ. Сила будет приложена со стороны рабочего тела против хода поршня. Если угол <р3 будет меньше оптимального значения, давление рабочего тела начнет нарастать слишком поздно, когда поршень отойдет на значительное расстояние от ВМТ. В этом случае положительный эффект от сгорания топлива также будет незначительным.

При оптимальном угле опережения зажигания (р3 максимальное давле­ние рабочего тела pz> будет достигаться после прохождения поршнем ВМТ при угле поворота коленчатого вала, равном <ртвх-

Полнота и скорость сгорания топлива в цилиндре двигателя влияют на его энергетические и экономические показатели, при этом важную роль играет характер тепловыделения. При оптимальном протекании процесса можно добиться степени расширения продуктов сгорания, близкой к гео­метрической степени сжатия (Vb/Vz/ —► е = Va/Vc).

Эффективность организации процессов сгорания можно проанализиро­вать на основе характеристик активного тепловыделения, которые пока­зывают изменение доли тепловой энергии, использованной на повышение температуры рабочего тела (изменение его внутренней энергии) и на совершение полезной работы, по отношению к общей, введенной за цикл, энергии в форме теплоты в зависимости от угла поворота коленчатого вала.

В результате сгорания топлива происходит преобразование энергии из химической формы в тепловую форму. Выделяющаяся энергия в тепловой форме передается рабочему телу и стенкам расширительной машины.

Количество тепловой энергии, отданной стенкам расширительной маши­ны, назовем потерянной энергией (обозначается QnOT). Следовательно, в процессе сгорания топлива рабочему телу будет передано следующее количество энергии в тепловой форме:

Фполез = О — Фпот, (Ю.77)

Где Qполез — количество энергии, переданной рабочему телу в процессе сгорания топлива (бензина); Q — количество энергии, выделяющейся в теп­ловой форме при сгорании топлива; QnOT ~ количество энергии, отданной в тепловой форме стенкам расширительной машины.

В соответствии с первым законом термодинамики подведенная к рабоче­му телу энергия в тепловой форме расходуется на изменение его внутренней энергии и преобразуется в механическую форму, т. е.

1>

Vi

(10.78)

Фполез = AU + Wpe3 = Д T/ + pdV


Напомним, что термин «теплота» выражает процесс передачи энергии в тепловой форме, поэтому вся теплота (количество тепловой Энергии) идет только на изменение внутренней энергии t/, но не на совершение работы. Только с помощью расширительной машины внутренняя энергия рабочего тела преобразуется в механическую форму. Распределение энергии, выде­ляющейся при сгорании топлива, показано на рис. 10.18.

Определим относительное количество выделившейся энергии в тепловой форме, затраченной на изменение внутренней энергии рабочего тела и отданной в окружающую среду в механической форме

AU + JpdV

Vl

Q Q I10’7»)

Величину £ называют коэффициентом использования тепловой энергии, выделяющейся при сгорании топлива.

£ =

Действительное протекание рабочего цикла четырехтактного бензинового двигателя

Рис. 10.18. Распределение потоков тепловой энергии, выделяющейся при сгорании топлива в цилиндре расширительной машины

Несмотря на то, что процесс сгорания топлива в цилиндре двигателя протекает очень быстро, он все же охватывает некоторый промежуток времени, поэтому к некоторому моменту времени х выделяется лишь Qx Энергии в тецловой форме. Относительное количество тепловой энергии, выделившейся к некоторому моменту времени в результате сгорания топ­лива, равно

= (10.80)

(10.81)

Количество тепловой энергии, выделяющейся при сгорании топлива, определяется по формуле

Q = дцНи = УцртНи,

Где дц — цикловая подача топлива в расширительную машину (масса бен­зина, находящегося в смеси с воздухом); Ни — низшая теплота сгорания топлива; V^ — объем топлива (бензина) в смеси с воздухом; рт — плотность топлива (бензина).

Для момента времени х можно записать, что

Qx = AUX + WX + QnoT. x — (10.82)

= Јr +

Xs =

Подставляя выражение (10.82) в выражение (10.80), получим AUX + WX + Quor.X е , Qnor. x

(10.83)

УцртНи

Рис. 10.19. Внутренний тепловой ба­ланс двигателя

1.9

Гг

УХ У

С течением времени изменяется угол поворота коленчатого вала дви­гателя, при этом все больше топлива сгорает в цилиндре расширительной машины. Следовательно, с течением времени (при изменении угла поворота коленчатого вала) изменяется величина х®- Графическая зависимость коэффициента выделения теплоты Хх от угла поворота коленчатого вала (объема рабочего тела) называется характеристикой выделения теплоты (рис. 10.19).

Если в цилиндре расширительной машины находится недостаточное для полного сгорания топлива количество воздуха (кислорода), то часть энергии в тепловой форме не выделится. Количество тепловой энергии

Уц pmHu

QHen, не выделившейся из-за неполноты сгорания топлива, определяют на основе химического анализа отработавшего тела (газов).

При сгорании топлива давление рабочего тела резко возрастает. Если максимальное давление рабочего тела pz превысит допустимое значение Ртах? двигатель разрушится. По этой причине на этапе проектирования двигателя возникает задача определения максимального давления pz ра­бочего тела в цикле. Для определения р2 осуществляют расчет процесса сгорания топлива, при этом его упрощают, считая, что он протекает при постоянном объеме рабочего тела (по линии CZ; рис. 10.16). Фактически процесс сгорания топлива накладывается на линию расширения рабочего тела DZ (рис. 10.16).

Экспериментально установлено, что к моменту достижения рабочим телом максимального давления pz ему сообщается примерно 85…95% тепловой энергии, выделяющейся в процессе сгорания топлива, поэтому коэффициент сообщения теплоты f2 находится в пределах 0.85… 0.95.

Следовательно, к моменту достижения максимального давления рабоче­му телу будет сообщено следующее количество энергии в тепловой форме:

Qz = ЈZHU. (10.84)

Если имеет место неполнота сгорания топлива (при недостатке воздуха), этот факт учитывают специальным коэффициентом определяемым по формуле (10.58). В этом случае при а < 1 выражение (10.84) будет иметь вид

Qz=UaHu. (10.85)

Если принять допущение, что в процессе сгорания топлива объем рабо­чего тела не изменяется, то вся выделяющаяся энергия в тепловой форме (за вычетом потерь) будет вызывать только изменение его внутренней энергии. В изохорном процессе CZ (рис. 10.16) энергия в механической форме не подводится к рабочему телу и не отводится от него, поэтому для этого процесса можно записать

U,-Uc = nzU" — ncU‘\oC = Кг + n^U" — — (щ + ПосОСИ?,

(10.86)

Где псг — количество продуктов сгорания топлива; Пост ~~ количество оста­точных газов; щ — количество воздуха, поступившего в цилиндр расшири­тельной машины в процессе впуска.

Так как в процессе сгорания топлива объем рабочего тела не изменя­ется {УсZIdem) у на основании первого закона термодинамики можно записать

Д£4_2 = Uz-Uc = QX. (10.87)

Учитывая зависимость (10.85), выражение (10.87) представим в виде

Ux-Uc = UaHu. (10.88)

(10.89)

Подставив выражение (10.88) в выражение (10.86), получим

U«Hu + (щ + «„с) U If" = (псг + Пос,) U" Ц — .

Преобразуем выражение (10.89) к виду

^аЯи + (П1+Пост)1/,|о; _ тт// |Т.

Гс = и"

(пст + Пост)

(Ni + Пост) тт/ .Г» _ т т/1 |Г, . (Псг + «ост) (Пег + «ост) " ‘

ZztaHy______________________ 1 тт/ |ТС _ тт// IТ. .

(«- + n_) + (Пег + Пост) U lo 1о.

(ni +Пост)

(псг +

(ni +Пост)

Учитывая зависимость (10.49), выражение (10.90) можно записать в виде

„г.

+ U‘\

U" |о*

(1а91)

Выражение (10.91) является уравнением сгорания топлива в цикле с изохорным процессом подвода тепловой энергии к рабочему телу и используется для определения максимальной температуры Т2 рабочего тела в цикле. Для этого по графику (рис. 10.20) вычисляют удельную внутреннюю энергию Uf |qc при температуре Тс. Подставив данные в левую часть выражения (10.91), вычисляют значение удельной внутренней энергии U" |о* продуктов сгорания топлива. Далее по графику (рис. 10.21) определяют максимальную температуру Тг рабочего тела в цикле.

Зная максимальную температуру рабочего тела Tz в цикле, можно определить его максимальное давление pz. Для этого запишем уравнение состояния рабочего тела в крайних точках процесса CZ (рис. 10.16):

PzVzNRTz = (псг + п

Ост )КГг л

PcVc = пЯТс = (щ + N^) RTC J

Разделим первое уравнение на второе:

P.V. _________________ Пег + Прет ^ Tz_ . PtVz о /-I N Qo\

PcVc ~ Пх+Пос, Гс’ PcVc~PTc‘ К ‘ ‘

Так как в изохорном процессе CZ (рис. 10.16) объем рабочего тела не изменяется (Vz = VC = Idem), выражение (10.92) можно записать в виде

£ = = (10.93)

Рс Тс

Действительное протекание рабочего цикла четырехтактного бензинового двигателя

1300 1700 2100 2500 % К

Рис. 10.21. Зависимость удельной внутренней энергии продуктов сгорания топлива нефтяного происхождения от температуры

Действительное значение максимального давления рг/ рабочего тела в цикле несколько меньше расчетного pz, так как в процессе сгорания топлива рабочее тело расширяется:

Pz/=0.85pz. (10.94)

Процесс расширения рабочего тела начинается в точке d (рис. 10.16), а заканчивается в точке Ь. В начале процесса расширения давление и температура рабочего тела увеличиваются, что обусловлено интенсивным тепловыделением при сгорании топлива. В дальнейшем процесс сгорания топлива замедляется из-за значительного расхода кислорода. Так как температура рабочего тела в процессе расширения значительно выше температуры стенок расширительной машины, происходит значительный отвод тепловой энергии от рабочего тела в эти стенки. По мере расширения температура рабочего тела уменьшается, поэтому уменьшается разность температур между рабочим телом и стенками цилиндра расширительной машины. Интенсивность теплообмена между ними тоже уменьшается. Та­ким образом, процесс расширения рабочего тела следует считать политро­пическим, протекающим при переменном значении показателя политропы расширения п2. В расчетах процесса расширения рабочего тела перемен­ное значение показателя политропы расширения заменяют его средним значением = 1.23… 1.3, полученным в результате обработки большого количества экспериментальных данных.

Запишем уравнение политропы расширения ZB (рис. 10.16)

Действительное протекание рабочего цикла четырехтактного бензинового двигателя

КДж/кмоль

1000 Т9К

Рис. 10.20. Зависимость удельной внутренней энергии воздуха от температуры

PzVzn*=PbVbn\ (10.95)

(10.96)

Давление рабочего тела в точке Ь равно

УЛ2 /у \ П2

Действительное протекание рабочего цикла четырехтактного бензинового двигателя

Начало открытия Впускного клапана

Положение кривошипа, соответствующее полному закрытию впускного клапана

НМТ

Рис. 10.22. Диаграмма фаз газораспределения бензинового двигателя, работающего по действительному циклу

(10.97)

(Vb/V,R Pz (Va/Vc)N2 Температуру рабочего тела в конечной точке процесса расширения определим на основе уравнения состояния идеального газа:

PzVz = FnRoTz PbVb = тЯоТь Разделим второе уравнение на первое:

РьУь _ тпЯоТъ Ть

(10.100)

РУ, ~~

ТДоГ, Тх

На основании выражения (10.95) можно записать

Рь _ 1 Р. £П2 ‘

Подставив выражение (10.100) в выражение (10.99), учитывая, что И = Va‘, Vz = Vc, VJVc = E, получим

— — = — = —. (10.101)

Из выражения (10.101) определим температуру рабочего тела в конце процесса расширения рабочего тела

.1*2 — 1

ETz Тг

(10.102)

Еп2 £..

В точке Ьх (рис. 10.16) открывается выпускной клапан и начинается процесс выпуска рабочего тела.

Действительная диаграмма фаз газораспределения в бензиновом двига­теле показана на рис. 10.22.

Преобразуем выражение (10.96), учитывая, что Vz = Vc; И = Va:

1 1 Р^

ЕЛ2 *

Рь-Рг

(10.98)

(10.99)

От точки 6i до прихода поршня в НМТ происходит процесс выпуска. В точке 62, когда поршень проходит ВМТ, процесс выпуска заканчивается.

В точке ах (до прихода поршня в ВМТ) открывается впускной клапан, а в точке а2 (после прохождения поршнем ВМТ) впускной клапан за­крывается. Участок ах — Ь2 диаграммы фаз газораспределения называется Перекрытием клапанов. На этом участке впускной и выпускной клапаны одновременно находятся в открытом состоянии.

Ваш отзыв

Рубрика: Основы теории тепловых процессов и машин

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *