22 вопрос Процесс наполнения Основные параметры процесса наполнения

Дата: 2025-04-30; Просмотры: 2

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

3.1. Процесс наполнения

На процесс наполнения цилиндра влияют следующие факторы: аэродинамические потери во впускном патрубке, впускных клапанах или продувочных окнах, из-за которых давление в цилиндре в начале сжатия в большинстве случаев оказывается ниже давления воздуха в ресивере, вследствие чего понижается плотность воздуха в цилиндре; подогрев воздуха от соприкосновения со стенками цилиндра, поршнем, клапанами, что также уменьшает плотность воздуха; неполная очистка цилиндра от продуктов сгорания.

В результате оставшаяся в цилиндре к началу сжатия масса воздуха при Р_а и Т_а меньше той теоретической, которая могла бы поместиться в рабочем объеме при параметрах Р_s и Т_s. Оценкой эффективности наполнения служит коэффициент наполнения h_н. При выводе математической зависимости h_н принимают допущения: процесс наполнения заканчивается в точке «а», абсолютная работа, совершаемая газами за ход наполнения, а также кинетическая энергия газов в цилиндре после наполнения, равны нулю, теплоемкости воздуха и остаточных газов при температуре заряда в начале сжатия одинаковы, газовые постоянные воздуха и заряда одинаковы R_s= R_а.

Масса заряда G_a= G_L+G_r = = G_L(1+g_r), (28)

.

Масса воздуха в составе заряда , (29)

т. к. , .

Подставив уравнение (29) в уравнение (28), получим

, отсюда

. (30)

Отношение объемов можно выразить в зависимости от степени сжатия. В ДВС существуют понятия о двух степенях сжатия: теоретической (геометрической) и действительной.

Действительной (в зависимости от которой ведут расчеты рабочих процессов) называется отношение объема цилиндра в начале сжатия к объему камеры сгорания:

, (31)

где - доля потерянного хода на органы газообмена, после закрытия которых начинается сжатие в цилиндре; h_а – высота расположения верхней кромки окон от НМТ, после закрытия которых начинается сжатие. Между теоретической e₀ и действительной степенью сжатия e – соотношение

, . (32)

В приближенных расчетах 4 - тактных ДВС считают, что сжатие начинается от НМТ, т.е. Yа = 0, объем цилиндра в начале сжатия равен полному объему цилиндра , действительная степень сжатия равна теоретической.

В 2 - тактных ДВС используют действительную степень сжатия e, под объемом цилиндра в начале сжатия понимают объем в момент закрытия продувочных или выпускных окон:

, , ,

. (33)

Эта формула справедлива для 2 - и 4 - тактных ДВС. По ней определяют коэффициент наполнения, отнесенный к рабочему объему цилиндра V_s.

С увеличением e - коэффициент наполнения h_н уменьшается, это вызвано уменьшением объема камеры сгорания V_с и уменьшением доли заряда, которая помещается в V_с.

Отношение показывает влияние на h_н аэродинамических потерь во впускных органах. Для уменьшения потерь производится периодическая очистка органов газообмена. У некоторых ДВС благодаря дозарядке цилиндра – поступлению воздуха в конце наполнения за счет кинетической энергии потока.

Отношение Т_s/Т_а учитывает влияние подогрева воздуха от стенок цилиндра. С ростом Т_а h_н уменьшается. Поэтому создание адиабатного двигателя (без теплообмена через стенки цилиндра) особого эффекта не дает.