Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Реакции окисления и продукты сгорания




Процесс сгорания — основной процесс рабочего цикла двигателя, в течение которого теплота, выделяющаяся вследствие сгорания топлива, идет на повышение внутренней энергии рабочего тела и на совершение механической работы.

Изменение давления в процессе сгорания топлива в двигателе с воспламенением от искры показано на рис. 15, а в дизеле — на рис. 16. Кривые c'fc"zдсхематически показывают действительное изменение давления в цилиндрах двигателей в процессе сгорания. В реальных двигателях процесс сгорания, точнее — догорания топлива, продолжается и за точкой zдна линии расширения.

На характер протекания процесса сгорания оказывает влияние большое число различных факторов: параметры процессов впуска и сжатия, качество распиливания топлива, частота вращения коленчатого вала двигателя и т. д. Зависимость параметров процесса сгорания от целого ряда факторов, а также физико-химическая сущность процесса сгорания моторных топлив пока что изучены недостаточно полно.

С целью упрощения термодинамических расчетов автомобильных и тракторных двигателей принимают, что процесс сгорания в двигателях с воспламенением от искры происходит при V=const, т. е. по изохоре (рис. 15, прямая cc"z), а в двигателях с воспламенением от сжатия — при V=const и р=const, т. е. по циклу со смешанным подводом теплоты (рис. 16, прямые сс" z'/ и z'z).

Целью расчета процесса сгорания является определение температуры и давления в конце видимого сгорания (точки z и zд), а для дизеля — и объема Vz.

Температура газа Tz в конце видимого сгорания определяется на основании первого закона термодинамики, согласно которому

 

 

 

 

Рис. 15. Изменение давления в процессе сгорания

в двигателе с воспламенением от искры

 

Применительно к автомобильным и трактор­ным двигателям:

сгорание при α ≥ 1,

,

сгорание при α < 1,

где Ни — низшая теплота сгорания топлива, кДж; — потери теплоты вследствие теплоотдачи, догорания топлива на линии расширения и диссоциации,

 

 

Рис.16. Изменение давления в процессе сгорания в дизеле

 

кДж; Uz — внутренняя энергия газов в конце видимого сгорания, кДж; Uc — внутренняя энергия рабочей смеси в конце сжатия, кДж; Lcz — теплота, идущая на работу расширении газов от точки с до точки z (для двигателей с воспламенением от искры Lcz = 0),кДж.

Тепловой баланс на участках cz можно записать в более краткой форме:

,

где

.

Коэффициент выражает долю низшей теплоты сгорания топлива, используемую на повышение внутренней энергии газа (Uz— Uс ) и на совершение работы Lcz.

По опытным данным величина при работе двигателей с полной нагрузкой изменяется в пределах

Для двигателей с электронным впрыском ...................................... 0,90 — 0,96

Для карбюраторных двигателей ............................................... 0,80 — 0,95

Для быстроходных дизелей с неразделенными каме­рами сгорания.0,70 – 0,88

Для дизелей с разделенными камерами сгорания ………………...0,65 — 0,80

Для газовых двигателей ……………………………………...0,80 — 0,85

Для двигателей, работающих по циклу с подводом теплоты при V= const, уравнение сгорания имеет вид:

,

где — теплота сгорания рабочей смеси; — средняя мольная теплоемкость рабочей смеси в конце процесса сжатия; — средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания.

Для двигателей, работающих по циклу со смешанным подводом теплоты при V= const и р=const, уравнение сгорания имеет вид:

,

где — степень повышения давления.

В уравнения сгорания входят две неизвестные величины: температура в конце видимого сгорания tz и теплоемкость продуктов сгорания при постоянном объеме или постоянном давлении при этой же температуре tz. Используя для определения или табличные значения уравнения сгорания решаются относительно tz методом последовательных приближений (подбором значений tz). При использовании для определения или приближенных формул уравнения сгорания после подстановки в них числовых значений всех известных параметров и последующих преобразований принимают вид уравнения второго порядка

,

где А, В и С — числовые значения известных величин.

Откуда

, °С и Tz = tz+273 К.

Определение давления pz в конце сгорания зависит от характера осуществляемого цикла.

Для двигателей, работающих с подводом теплоты при V= const, давление (МПа)

 

а степень повышения давления

 

Для бензиновых двигателей = 3,2 ÷ 4,2, для газовых двигателей

= 3 ÷ 5.

Для двигателей, работающих по циклу со смешанным подводом теплоты при V= const и р=const:

 

а степень предварительного расширения

.

 


Поделиться:

Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 78; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.006 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты