РАСШИРЕНИЕ РАБОЧЕГО ТЕЛА ПРИ СГОРАНИИ ГАЗА

EXPANSION OF THE WORKING FLUID DURING GAS COMBUSTION

Ilya Milev

student, Department of Master’s Degree, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

При работе двигателя в нем происходит расширение рабочей части в результате физико-химических явлений.

ABSTRACT

When the engine is running, the working part expands in it as a result of physical and chemical phenomena.

Ключевые слова: термодинамика.

Keywords: thermodynamics.

Расширение. Степень предварительного расширения вычисляется по формуле:

                                                                 (1.1)

В конце расширения рабочее тело имеет параметры:

 ,                                           (1.2)

где n – показатель политропы при расширении. Его величина определяется алгоритмом, корректно учитывающим тепловыделение в химических реакциях и потери тепла в стенки КС.

Показатель политропы расширения выбирается из условия согласования величин: теплоты, выделяющейся при догорании топлива Q_дог = (1-ξ)ΔH/M₁, радиационно-конвективных потерь тепла рабочим телом в течение стадии 3-4 – Q_пот^3-4, энтальпии газа в точках 3 и 4 цикла – Н₃ и Н₄ и совершаемой на этом этапе работы А = n(P₃V₃ -P₄V₄)/(n - 1). Алгоритм вычисления энергетически согласованного показателя политропы заключается в дополнении приведенных здесь уравнений уравнением первого начала термодинамики для этапа 3-4:

Н₄ – Н₃ = Q_дог – Q_пот^3-4 – А                                             (1.3)

и последующем разрешении совместных уравнений (1.2)-(1.3) относительно P₄, Т₄ и n. Входящие в (1.3) энтальпии Н₄ и Н₃ вычисляются как функции температуры, Считается, что рабочее тело на этапе 3-4 состоит из продуктов полного сгорания подведенного топлива.

Если не требуется особая точность, допускается выбирать n из интервала 1.20–1.25.

Схему расчета параметров рабочего цикла ДВС при помощи уравнений удобно представить в виде таблицы

Независимой переменной функций, собранных в таблице, служит мгновенный объем камеры сгорания V. Связь этой величины с углом поворота коленвала j  задается формулой

  ,                   (1.4)

где Θ  – отношение радиуса кривошипа к длине шатуна.

Объема V^*, соответствующий окончанию видимого тепловыделения, равен:

 ,                                                        (1.5)

а эквивалентный V ^* угол φ^* определяется из уравнения (1.4).

Список литературы:

1. Автомобильные и тракторные двигатели.: В 2 ч. Конструкция и расчет двигателей / под ред. И. М. Ленина. Учебник для вузов. 2-е изд., доп. и перераб. М.: Высш. шк., 2006.