Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
docx

Студенческий документ № 040067 из МАДИ

(19-24)

3.4.Влияние гидравлических сопротивлений и колебательных процессов в системах выпуска и впуска на эффективность очистки и наполнения цилиндров.

Количество свежего заряда зависит от общего гидравлического сопротивления впускной системы, т е от разности между давлением окружающей среды p_0 или после компрессора p_к' и давлением в цилиндре p, которая изменяется по мере перемещения поршня от ВМТ к НМТ. Чем меньше потеря давления во впускной системе к приходу поршня в НМТ ??p?_a=p_0-p_a или при наддуве ??p?_a=p_к'-p_a, тем больше количество свежего заряда, заполняющего цилиндр к этому моменту.

Момент начала выпуска выбирают с таким расчетом, чтобы обеспечить хорошую очистку цилиндра и уменьшить затраты энергии. Если клапан начнет открываться слишком рано, то увеличатся потери полезной работы газов в период предварения выпуска. Если же клапан открыть поздно, то возрастает отрицательная работа газов во время принудительного выпуска.

Гидравлические потери во впускном трубопроводе ?p_a зависят от скорости потока смеси V и сопротивления впускной системы.

?p_a=(?^2+?) V^2/2 ?_0 ?10?^(-6)

?=Vц/Vср - коэффициент затухания скорости движения заряда в цилиндре Vц.

? - коэффициент сопротивления впускной системы, отнесенной к характерному сечению во впускном тракте.

?_0 - плотность заряда в характерном сечении впускного тракта.

3.5. Подогрев заряда.

Температура подогрева свежего заряда ?Т при его теплообмене с горячими поверхностями во впускном тракте и в цилиндре. ?Т =0...20 К - для ДсИЗ, ?Т =15...40 К - для дизеля без наддува.

Значения ?Т меньше: при больших значениях частоты вращения вала n;при уменьшении температуры поверхностей подогрева, при распределённом впрыскивании бензина в ДсИЗ. В ДсИЗ ?Т зависит от испарения топлива в процессе смесеобразования

Значения ?Т выше в ДВС с воздушным охлаждением.

3.6. Фазы газораспределения.

Фаза газораспределения - это период от момента открытия клапанов до момента их закрытия, выраженные в градусах поворота коленчатого вала и отмечаются по отношению к начальным или конечным моментам соответствующих тактов.

Задача механизма газораспределения - обеспечить наивысшую эффективность наполнения и очистки цилиндра во время работы двигателя. От того, насколько грамотно подобраны фазы газораспределения, зависит экономичность мотора, мощность и развиваемый момент.

Существуют постоянные и управляемые ФГР.

3.7. Образование направленного вихревого движения заряда в цилиндре в процессе впуска.

Для создания интенсивного вихревого движения заряда в цилиндре впускные каналы в головке специально профилируют (создавая винтовые и тангенциальные каналы) или устанавливают дополнительные заслонки и отклоняющие пластины.

Сопротивление таких каналов увеличивается. Например, при наличии двух клапанов канал к одному из них делают винтовым, а к другому - прямым с вихревой заслонкой. Если заслонку прикрыть, то больше свежего заряда пойдет через винтовой канал и вихревое движение усилится.

При увеличении частоты вращения коленчатого вала поток воздуха движется с возрастающей скоростью и под действием сил инерции, в результате волновых явлений в системе впуска давление p_к возрастает. Если в начале хода p_к>p, то впуск продолжается. Происходит процесс, называемый дозарядкой. Для осуществления дозарядки впускной клапан закрывают через 35...85 градусов после НМТ. При малой частоте вращения, когда инерция свежего заряда невелика, во время запаздывания закрытия впускного клапана p_к>p, и поршень вытесняет часть заряда из цилиндра обратно во впускную систему. Происходит обратный выброс.

3.8. Параметры рабочего тела в системе впуска и в конце процесса выпуска.

После завершения процесса газообмена цилиндр заполняется рабочей смесью, состоящей из свежего заряда и ОГ, оставшихся в цилиндре после закрытия впускных и выпускных органов.

При впуске в цилиндр двигателя поступают либо горючая смесь (ДсИЗ), либо чистый воздух (дизель). Количество воздуха или горючей смеси, поступившей в цилиндр (или оставшейся в нем) к моменту закрытия впускного клапана, называется свежим зарядом.

Коэффициентом наполнения ?_V называется отношение количества свежего заряда, оставшегося в цилиндре после закрытия впускного клапана, к тому его количеству, которое могло бы заполнить рабочий объём цилиндра при давлении p_к и температуре Тк.

Коэффициент наполнения, в первую очередь, зависит от давления p_a и температуры T_a заряда в конце такта впуска, а также от количества заряда, поступившего в цилиндр в начале такта сжатия при движении поршня от НМТ до момента закрытия впускного клапана.

Определение коэффициента наполнения:

?_V=?_1 p_a/p_0 *?/(?-1)*T_0/(T_a (1+?_1 ?) )

Для ДсИЗ ?_V=0,8...0,9; для дизелей без наддува ?_V=0,8...0,9.

Качество очистки цилиндра от продуктов сгорания характеризуется отношением количества киломолей остаточных газов М_r к количеству киломолей свежего заряда? М?_1ц, заполнившего цилиндр после завершения процесса впуска, которое называется коэффициентом остаточных газов: ?=М_r/? М?_1ц

Определение коэффициента остаточных газов:

?=(Т_0+?Т)/Т_r *p_r/(?p_a-p_r )

Для ДсИЗ ?=0,04...0,06; для дизелей без наддува ?=0,03...0,06.

3.9. Определения давления в цилиндре в конце процесса впуска.

Давления рабочего тела в конце такта впуска p_a определяется значением гидравлических потерь ?p_a во впускном трубопроводе.

p_a=p_0-?p_a МПа

?p_a=(?^2+?) V^2/2 ?_0 ?10?^(-6)

Для ДсИЗ p_a=(0,8...0,9) p_0

Для дизелей? p?_a=(0,85...0,95) p_0

Для дизелей с газотурбинным наддувом p_a=(0,87...0,97) p_к

Значение p_a увеличивается с уменьшением n_(ном ) и уменьшением сопротивления впускного тракта.

Показать полностью…
47 Кб, 16 июня 2017 в 13:54 - Россия, Москва, МАДИ, 2017 г., docx
Рекомендуемые документы в приложении