Параметры продуктов сгорания в цилиндре двигателя в конце выпуска

 В цилиндре двигателя перед началом процесса напол­нения всегда содержится некоторое количество остаточных газов, на­ходящихся в объеме V_c камеры сгорания. Величина давления остаточ­ных газов устанавливается в зависимости от числа и расположения клапанов, сопротивлений впускного и выпускного тракта, фаз газо­распределения, характера наддува, быстроходности двигателя, на­грузки, системы охлаждения и других факторов.

Давление остаточных газов p_r (МПа) за счет расширения фаз газораспределения и снижения сопротивления при конструктивном оформлении выпускного тракта рассчитываемого двигателя можно полу­чить на номинальном скоростном режиме:

- для карбюраторных двигателей

;

- для дизелей без наддува, а также с наддувом и выпуском в ат­мосферу

;

- для двигателей с наддувом при наличии газовой турбины на выпуске

.

Большие значения p_r принимаются для двигателей с высокой частотой вращения коленчатого вала. Давление остаточных газов заметно снижается с уменьшением частоты вращения коленчатого вала.

При необходимости определения p_r на различных скоростных режимах двигателя и выбранном значе­нии  при номинальном режиме можно использовать приближенную формулу

,

где ;  - давление остаточных газов на номинальном режиме, МПа;

Температура газов в конце выпуска T_r (°К) принимается в зави­симости от типа двигателя (табл. 8).

При установлении величины T_r необходимо иметь в виду, что при увеличении степени сжатия и обогащения рабочей смеси температу­ра остаточных газов снижается, а при увеличении частоты вращения - возрастает.

Таблица 8

Тип двигателя	Tr, °К
Карбюраторные двигатели	900…1100
Дизельные двигатели:
а) без наддува	600…750
б) с наддувом	750…900
Газовые двигатели	750…1000

Показатель политропы сжатия

В связи с тем, что темпе­ратура свежего заряда и поверхность его контакта со стенками в процессе сжатия непрерывно меняются, показатель политропы сжатия n₁ также не остается постоянным, а меняет свои значения в за­висимости от интенсивности теплообмена. Увеличение интенсивности охлаждения двигателя снижает значение n ₁, а увеличение диамет­ра цилиндра, степени сжатия и частоты вращения коленчатого вала повышает этот показатель, т.е. факторы, способствующие охлажде­нию смеси, снижают n ₁, а способствующие подогреву смеси, уве­личивают.

При выполнении теплового расчета величина n ₁ определяется по номограмме или выбирается на основании экспериментальных данных существующих двигателей.

Для карбюраторных двигателей . Более вы­сокие значения n₁ берутся для более быстроходных двигателей с воздушным охлаждением. Для дизелей - . Низкие значения n ₁ для карбюраторных двигателей объясняются тем, что в процессе сжатия тепловоздушной смеси происходит испарение бен­зина с поглощением теплоты. Кроме того, теплоемкость смеси в бен­зиновых двигателях вследствие наличия паров бензина и большого количества остаточных газов выше, чем в дизелях, что приводит к понижению n ₁.