Показатели качества газообмена

Показатели делятся на 2 типа: абсолютные и относительные.

Абсолютные показатели:

1) – масса свежей смеси поступившая в цилиндр за цикл.

2) – работа насосных ходов.

Относительные показатели:

1) Коэффициент наполнения (основной критерий качества газообмена). Это отношение массы свежей смеси, поступившей в цилиндр к массе смеси, которая может теоретически разместиться в цилиндре при одинаковых условиях на входе в цилиндр ( и ).

При атмосферном: ; с наддувом:

.

Коэффициент продувки (очистки).

– термодинамический объем продуктов в конце выпуска.

– продувка отсутствует;

– полная продувка камеры сгорания.

Атмосферный двигатель: .

Коэффициент остаточных газов.

Это отношение массы остаточных газов к массе свежего заряда.

– в современных ДВС.

Коэффициент дозарядки.

Это отношение количества смеси в цилиндре в момент закрытия впускного клапана к количеству смеси при нахождении цилиндра в НМТ.

.

Влияние различных факторов на коэффициент наполнения.

На основе анализа баланса энергии закона наполнения получено выражение для определения :

, – температура и давление на входе в двигатель;

– величина подогрева смеси от горячих узлов двигателя;

– давление в конце впуска;

– давление остаточных газов.

1)

изменяет параметры , , и т.д. однозначно сделать вывод нельзя. влияет незначительно.

2) – оказывает наибольшее влияние на .

При на , на 10…15%.

На величину влияют: конструкция впускного коллектора (шероховатость поверхности и т.д.), расположение и число клапанов.

Эффективность процесса впуска характеризуется диаграммой время-сечение клапанов:

– высота подъема клапана. Т.о. чем выше , тем выше .

3)

; .

4) Давление и температура остаточных газов , .

Чем , тем лучше очистка цилиндра от остаточных газов .

Величина зависит от тех же факторов, что и (форма и чистота поверхности выпускного трубопровода, количество клапанов, фазы газораспределения).

на существенно не влияет.

5) Частота оборотов коленвала.

Процесс сжатия.

В отличии от идеального цикла, действительный процесс сжатия сопровождается теплопередачей и не является адиабатным.

– кривая сжатия (не адиабата);

– показатель политропы сжатия;

– показатель адиабаты.

Рассмотрим отдельные участки:

– подвод тепла к рабочему телу от стенок цилиндра, т.е. свежая холодная смесь попадает в горячий цилиндр и нагревается.

;

– тепловое равновесие.

;

– подогрев смеси из-за сжатия.

;

При расчетах обычно используют .

Рассмотрим влияние различных факторов на процесс сжатия:

1) – разность температур смеси и двигателя.

;

2) Площадь теплопередающей поверхности

3) Количество свежей смеси в цилиндре

4) Скорость движения смеси (частота оборотов).

(меньше ТВС контактирует с поверхностью).

 

Процесс сгорания.

Горение – само ускоряющаяся химическая реакция, связанная с накоплением теплоты в системе реагирующих веществ.

1 – момент подачи искры;

2 – момент воспламенения;

3 – момент максимального давления в цилиндре;

4 – момент завершения горения.

Фазы процесса горения:

1–2 – фаза воспламенения

2–3 – фаза быстрого распространения пламени

3–4 – фаза догорания