Классификация двигателей внутреннего сгорания

для индикаторного цикла

то же через удельную работу l = L/G:

pt=lt / (va-vc), pi=li / (va-vc),

для термодинамического цикла

общая продолжительность газообмена:
ϕо.в+360о+ϕз.в=400…520о

gтц=Gтц /Gв - относительное количество сгоревшего за цикл топлива

χ =0.05-0.1 - относительное количество тепла, отведенное в стенки цилиндра

Отведенное тепло :

Работа процесса:

Уравнение энергии:

(1-2 ), задержка самовоспламенения от начала впрыска топлива до начала быстрого роста давления;
(2-3) фаза быстрого горения, впрыск топлива заканчивается;
(3-4) сгорание при почти постоянном (слегка понижающемся) давлении, в конце фазы температура газов достигает максимального значения;
(4-5) догорание топлива и продуктов его неполного окисления из-за малого количества оставшегося кислорода и плохого перемешивания газа в цилиндре,иногда получается недожог и в выхлопных газах появляется сажа.

Двигатели с воспламенением от сжатия

относительная характе-ристика выделения теплоты

используемое за цикл количество теплоты

относительная характе-ристика использования теплоты

е – квазиадиабатическая точка dξ / dϕ=0

Значения ξz принимают в пределах:
для бенз. двигателей 0.8-0.9
для газовых двигателей 0.8-0.85
для дизелей 0.65-0.8

состав рабочего тела:

в точке «с» Gc=Gв+Gост = Gв (1+go)

в точке «z» Gz=Gв+Gт ц+ Gост = Gв (1+gт ц + go)

Уравнение сохранения энергии для 1 кг воздуха:

В двигателях с принудительным воспламенением lcz=0 и неизвестно только Tz..

Для дизелей:

Здесь неизвестные : Tz и λ.

,где ρ=1,15-1,65

Уравнение сохранения энергии

где Vb/Vz=ε для двигателей с принудительным воспламенением и Vb/Vz=ε /ρ для дизелей

Соотношения:

Среднее значение показателя политропы в высокооборотных дизелях n=1.15-1.25 , у мало- и сренеоборотных дизелей n=1.2-1.3, у бензиновых двигателей n=1.22-1.28.

По опытным данным ξb=0.82-0.87 (до 0.92).

внутр. энергия uвп uв
скорость Wвп Wв
работа проталкивания dLпр=pвпvвпdGвп dLпр=-pвvвdGв

изменение энергии системы:
dE=(uвп+w2вп/2+pвпvвп)dGвп-(uв+w2в/2+pвvв)dGв=h*впdGвп- h*вdGв

dQw+ h*впdGвп- h*вdGв=dU+pdV

Коэффициент наполнения может быть больше 1 при наличии продувки цилиндра

коэффициент наполнения:

уравнение сохранения энергии для процесса наполнения r-a :

Срвозд(Тк+ΔT)Gц/ζвозд=СрсмТаGa- Срп.с.Tо Gо

0.75-0.88 для карбюраторных и газовых двигателей;
0.82-0.95 для малооборотных дизелей;
0.75-0.9 для высокообортных дизелей (большие значения относятся к двигателям с наддувом)

g0=0.06 - 0.12 для карбюраторных и газовых двигателей и
0 - 0.06 для дизелей

индикаторная работа цикла без учета работы насосных ходов:

Li р=pi Vh

учитывая соотношения

удельная работа

разность работ сжатия и расширения

pi=ϕп pip, где ϕп=0.92-0.97

при τ=4

Индикаторный КПД:

ηi=(Li /QpнGт)

учитывает все потери, связанные с осуществлением действительного цикла.

относительный КПД цикла

ηg= ηi / ηt

ηg =0.7-0.9

Удельный индикаторный расход топлива:

gi=GT 1000/Ni

(г/кВт ч)

связь с КПД цикла:

принимаем Vh – условный объем цилиндра, вмещающий количество воздуха, необходимого для сгорания 1кг топлива

, тогда

и

степень сжатия
коэффициент наполнения ηV
увеличение интенсивности охлаждения
выбор коэффициента избытка воздуха

1- двигатели с электрическим зажиганием,
2- дизели

Эффективная мощность: Ne = Ni - Nм

Среднее эффективное давление: pe = pi - pм

Механический КПД ηм= Ne / Ni = pe / pi

Эффективный КПД

с импульсной турбиной

с турбиной постоянного давления