Коррекция теоретической индикаторной диаграммы

Действительная индикаторная диаграмма отличается от теоретической тем, что процесс сгорания в действительности протекает не мгновенно, а в течение определенного промежутка времени. Кроме того, выпуск отработанных газов и впуск свежего заряда начинаются не в мертвых точках, а с некоторым опережением и заканчиваются с запаздыванием.

 

В связи с этим необходимо принять фазы газораспределения, принимая во внимание быстроходность двигателя, конструкцию и характеристики впускного и выпускного тактов, рабочий объем двигателя, а также опираясь на прототип. Необходимо задаться углом опережения и периодом задержки воспламенения. Ниже приводятся диапазоны изменения названных величин:

 

угол опережения открытия:

впускного клапана 10…30º

выпускного клапана 40…80º

угол запаздывания закрытия:

впускного клапана 40…80º

выпускного клапана 15…60º

для режима максимальной мощности:

угол опережения зажигания 30…40º

угол опережения впрыска 15…25º

период задержки воспламенения:

для бензина 15…18º

 

Давление конца сжатия:

МПа

 

Максимальное давление сгорания:

МПа

 

Допустимая скорость нарастания давления:

МПа/град

где Vp – скорость нарастания давления;

- действительное максимальное давление сгорания, МПа;

- действительное давление конца сжатия, МПа;

- угол поворота коленчатого вала, соответствующий движению поршня от ВМТ до точки Z_Д, град п.к.в.

После определения фаз газораспределения, угла опережения зажигания, периода задержки воспламенения, угла определяют положение поршня, соответствующее названным углам.

, мм

где АХ – отрезок определяющий положение искомой точки на индикаторной диаграмме;

- угол поворота коленчатого вала ВМТ, град п.к.в.

λ’ – отношение радиуса кривошипа к длине шатуна. λ’=0,26

Результаты вычисления заносим в таблицу 1.3

Таблица 1.3

 

Обозначение точки	Положение	φ		АХ, мм
r’	20° до ВМТ		0,0755	3,171
a”	60° после НМТ		1,5975	67,095
b’	50° до НМТ		1,719	72,198
c’	20° до ВМТ		0,0755	3,171
r”	40° после ВМТ		0,2877	12,083
f	10° до ВМТ		0,0191	0,802
Zд	10° после ВМТ		0,0191	0,802

Тепловой баланс

Общее количество теплоты, введенной в двигатель за 1 с

Дж/с

где - низшая теплота сгорания, кДж/кг

- часовой расход топлива, кг/ч.

Теплота, эквивалентная эффективной работе за 1 с

Дж/с

Теплота, передаваемая охлаждающей среде за 1 с

где с = 0,45 – коэффициент пропорциональности;

 

m = 0,6 – показатель степени;

i – число цилиндров;

D – диаметр цилиндра, см;

n – скорость вращения коленчатого вала, об/мин.

Теплота, унесенная с отработавшими газами за 1 с

где - средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания при постоянном давлении. При t_r = 610,8-273 = 337,8 K и α = 1,32;

 

- средняя мольная теплоемкость свежей смеси при постоянном давлении. При t = 20°.