Основы научных исследований и испытаний двигателей (стр. 17 )

После достижения максимального значения характеристики теплоиспользования (при угле ПКВ ) принимается

Определение отношения теплоемкостей рабочего тела ведется по эмпирически зависимостям профессора . Так, для продуктов сгорания дизельных топлив среднее на участке 1-2 значение отношений теплоёмкостей

, где – коэффициент избытка воздуха; – среднее значение температуры на участке 1-2; – среднее значение относительной характеристики теплоиспользования на участке 1-2.

Для продуктов сгорания бензинов в карбюраторных двигателях формулы для определения приводятся в литературе .

При использовании эмпирических формул по определению расчет характеристик теплоиспользования , температур и отношения ведется методом последовательных приближений. Если же расчет характеристик проводить при постоянном отношении теплоемкостей рабочего тела , то метод последовательных приближений не требуется и расчет характеристик процесса сгорания упрощается. В этом случае можно принять для продуктов сгорания дизельных топлив и продуктов сгорания бензинов в карбюраторных двигателях.

4.4.4.  Определение характеристик тепловых потерь, выгорания и параметров процесса сгорания

Перечисленные характеристики определяются от начала сгорания

и до угла ПКВ, при котором . Относительная характеристика тепловых потерь может быть определена простым методом, если допустить условие, что относительные тепловые потери пропорциональны доле выгоревшего топлива, т. е.

Максимальное значение

Тогда

Но из уравнения баланса теплоты при сгорании доля выгоревшего топлива

В этом случае

Характеристика выгорания топлива определяется по выражению

Определение кинетических параметров процесса сгорания условной продолжительности и показателя характера сгорания основывается на использовании уравнения выгорания топлива профессора

где – основание натуральных логарифмов; – угол ПКВ, отсчитываемый от начала сгорания.

После двойного логарифмирования этого уравнения получается выражение прямой линии

где – ординаты точек уравнения прямой, которые обозначим через ; – угловой коэффициент прямой; – абсциссы точек уравнения прямой, которые обозначим через ; – отрезок, отсекаемый прямой на оси ординат, который обозначим буквой .

Теперь уравнение прямой запишется в виде

Примерный вид характеристики выгорания в логарифмических координатах (логарифмическая анаморфоза) показан на .

 

Рис. 3.6 К определению условной продолжительности и показателя характера сгорания

Наиболее простой способ определения параметров и графический. В этом случае "на глаз" посредине разброса точек характеристики выгорания топлива в логарифмических координатах проводится прямая. По величине отрезка определяется продолжительность сгорания

Показатель характера сгорания находится из понятия углового коэффициента уравнения прямой

откуда

Если расчет ведется на ЭВМ, то параметры и находятся методом наименьших квадратов.

Показатель характера сгорания

где – число участков, на которые разбит процесс сгорания.

Показатель степени для определения условной продолжительности процесса сгорания

4.4.5.  Использование ЭВМ при анализе рабочего цикла по индикаторной диаграмме

Для анализа рабочего цикла составлена программа с использованием . При этом необходимо подготовить исходные данные для анализа, учитывающие конструкцию двигателя, данные индикаторной диаграммы, окружающей среды, топлива, экспериментальные данные.

– давление рабочего тела перед впускными клапанами, МПа;

– степень сжатия;

– коэффициент наполнения;

– коэффициент избытка воздуха;

– отношение радиуса кривошипа к длине шатуна;

- частота вращения вала двигателя;

– температуре воздуха после компрессора. Для двигателей без наддува , К;

– давление остаточных газов, МПа;

– понижение температуры в охладителе надувочного воздуха, град. В двигателях без охладителя ;