Определение основных характеристик рабочего тела

Рис 1.1 – Изменение надпоршневого объема в зависимости от угла поворота

Коленчатого вала.

Расчёт эффективной площади проходных сечений клапанов

Расчёт эффективной площади проходных сечений клапанов выполнен по максимальному значению , продолжительность подъема и посадки клапанов:

;

,

где φ_н.о.,φ_н.з. – углы поворота кривошипа, соответствующие началу открытия и началу закрытия клапана; φ_п.о.,φ_п.з – продолжительность подъема и посадки клапана в гр. п.к.в. (φ_п.о.=φ_п.з =90 гр. п.к.в.);

Максимальная площадь проходного сечения впускного клапана:

Максимальная площадь проходного сечения выпускного клапана:

где d_gs = 0,0275 м, d_gb = 0,0325 м – диаметры горловины клапана, d_sht = 0,008 м – диаметр штока клапана.

Максимальным значениям проходных сечений клапанов соответствует коэффициенты расхода . Результаты расчёта приведены в таблице 1.2 и 1.3, по результатам расчёта построена диаграмма изменения эффективной площади проходных сечений клапанов рис. 1.2.

Таблица 1.2 - Расчёт эффективной площади проходных сечений впускных клапанов

Таблица 1.3 - Расчёт эффективной площади проходных сечений выпускных клапанов

Рис 1.2. – Изменение эффективной площади проходных сечений клапанов

Определение основных характеристик рабочего тела

Объемная доля паров воды в воздухе:

где = 2337 Па – парциальное давление насыщенных паров воды соответствующее заданной температуре окружающей среды равной 20˚С; α = 1,7; Р₀ = 101300 Па - давление окружающей среды.

Объемная доля кислорода во влажном воздухе:

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1кг топлива с учетом влажности:

где C = 0,87; H = 0,125; O = 0,005

Объемные доли компонентов свежего заряда на впуске:

Проверка точности вычислений объемных долей компонентов свежего заряда:

Погрешность вычислений:

Молярная масса свежего заряда:

где = 28 кг/кмоль – молярная масса азота; кг/кмоль – молярная масса кислорода; кг/кмоль – молярная масса воды.

Газовая постоянная для 1 кг свежего заряда, Дж/(кг·К):

Молярная истинная и молярная средняя теплоемкости свежего воздуха при постоянном объеме в интервале температур 0…1000ºС:

Количество продуктов сгорания, приходящихся на 1 кг топлива в кмолях:

Объемные доли компонентов, входящие в состав продуктов сгорания:

Проверка точности вычислений объемных долей компонентов продуктов сгорания:

Химический коэффициент молекулярного изменения:

Молярная масса продуктов сгорания:

где μ_СО2 = 44 кг/кмоль молярная масса СО₂; μ_СО = 28 кг/кмоль молярная масса СО.

Газовая постоянная продуктов сгорания для 1 кг продуктов сгорания, Дж/(кг·К):

Молярная истинная и молярная средняя теплоемкости продуктов сгорания при постоянном объеме в интервале температур 0…1000ºС:

Молярная истинная и молярная средняя теплоемкости продуктов сгорания при постоянном объеме в интервале температур 1000….2700ºС: