процесс сжати+ процессы смесеобразовании сгорани.ppt

воспламенения и сгорания горючей смеси. Эти условия обеспечивают эффективное преобразование

теплоты в полезную работу.

Эффективность данного процесса определяется степенью сжатия

!

Ориентировочные пределы степеней сжатия для двигателей различных типов:

наличием утечек рабочего тела и изменением его состава в результате

испарения и окисления топлива и масла, а также наличием теплообмена со стенками

!

из уравнения политропы с постоянным показателем:
где

показатель политропы

сжатия и температуре начала сжатия значение

для бензиновых двигателей обычно ниже, чем для дизелей. Причина – испарение топлива.
* Увеличение частоты вращения приводит к увеличению показателя адиабаты. Причина – время на процесс теплообмена со стенками уменьшается.
* Уменьшение отношения поверхности охлаждения к объему цилиндра приводит к увеличению показателя адиабаты.
* Повышение средней температуры процесса сжатия ведет к снижению показателя адиабаты.
* Увеличение интенсивности охлаждения ведет к снижению показателя адиабаты.

Вопрос. Показатель адиабаты выше у какого двигателя: с водяным охлаждением или воздушным?

?

различных значениях показателя политропы

топлива расположено одинаковое количество молекул кислорода, азота и других компонентов.
!

Смесь,

состоящая из компонентов, находящихся в разных агрегатных состояниях (газ+капли+пленка) всегда неоднородна и ее называют двухфазной или гетерогенной.

!

газообразного топлива и воздуха при смесеобразовании не применяется, так как

он снижает наполнение цилиндров и может вызвать детонационное сгорание.

!

впрыска топлива от угла поворота коленчатого вала

– свободные радикалы ОН

– горючая смесь;
II –продукты сгорания

детонацией
а) слабой;
б) сильной
Природа детонации – самовоспламе-нение последней части заряда, до

которой фронт пламени от свечи доходит в последнюю очередь

!

топлива
Схемы камер сгорания, позволяющих регулировать скорость сгорания изменением площади фронта

пламени

задержки воспламенения (индукции);

θI – период быстрого сгорания;
 
θII – период

замедленного сгорания;
 
θIII – период догорания

– Мазинга. (1910-1930 г. – МГТУ им. Баумана)
Расчет процесса сгорания

методом Вибе. (1960-1965 г. – Челябинск)

Расчет процесса сгорания с учетом турбулентного химического тепломассообмена. (1990-2005 г.)

Модели первого уровня

Модели второго уровня

Современные модели

МГТУ им. Баумана)
Действительную сложную зависимость характеристики подвода (использования) теплоты заменяют

при расчете подводом теплоты в элементарных процессах – изохорном и изобарном

Уравнение Клайперона-Менделеева:

Первый закон термодинамики:

В результате расчета определяются: температура цикла Tz, давление цикла Pz и степень предварительного расширения.

!

в инженерную практику ЭВМ наряду с методом Гриневецкого – Мазинга

находят применение методы расчета процесса сгорания, основанные на численном решении дифференциального уравнения первого закона термодинамики

Изменение внутренней энергии

Подведенная к рабочему телу теплота

Произведенная работа

координатах:
а – относительная характеристика тепловыделения; б – относительная скорость тепловыделения;

1- для дизеля; 2 – для карбюраторного двигателя

трехмерной геометрии формы камеры сгорания и поршня определяются:
скорость и

полнота сгорания рабочей смеси;
поля давлений и температур;
поля концентраций вредных веществ: СО, СН, NОx и др.