Параметры процесса впуска

В процессе наполнения в результате контакта свежего заряда с нагретыми стенками каналов системы впуска и цилиндра двигателя, температура горючей смеси несколько повышается. На подогрев заряда ΔТ влияют тип смесеобразования, теплонапряжённость, а также конструкция и расположение впускного трубопровода. Обычно величиной ΔТ задаются.

Величина ΔТ для двигателей различных типов находится в пределах:

для карбюраторных двигателей ΔТ = 0–20 °С;

для дизелей ΔТ = 10–40 °С.

При увеличении частоты вращения и степени сжатия величина ΔТ будет увеличиваться. Меньшие значения ΔТ для карбюраторных двигателей объясняются затратами теплоты на испарение топлива в процессе поступления его в цилиндр двигателя.

В зависимости от параметров окружающей среды и подогрева меняется плотность заряда на выпуске, кг/м³,

, (18)

где В = 287 Дж/(кг·° С) – удельная газовая постоянная для воздуха.

Плотность заряда и сопротивление впускной системы влияет на потери давления на впуске, МПа,

, (19)

где β – коэффициент затухания скорости движения заряда в цилиндре;

ξ – коэффициент сопротивления системы впуска;

ω_вп – средняя скорость заряда на впуске, м/с.

Значениями (β² + ξ) и ω_вп при расчёте задаются.

Для автотранспортных двигателей рекомендуются следующие интервалы значений: (β² + ξ) = 2,5–4; ω_вп = 50–130 м/с.

Меньшие значения указанных параметров принимаются для малооборотных двигателей, большие – для быстроходных.

Расчётные значения величины Δ Р находятся в пределах:

для карбюраторных двигателей Δ Р = (0,06–0,2) Р_о МПа;

для дизелей Δ Р = (0,04–0,18) Р_о МПа.

Таким образом, давление Р_а в конце пуска, МПа,

Р_а = Р_о – Δ Р.

Коэффициент остаточных газов γ_r характеризует степень очистки цилиндра от продуктов сгорания. Величина γ_r зависит от степени сжатия, давления и температуры рабочего тела на впуске и выпуске и может быть определена по выражению:

. (20)

Вероятные значения γ_r находятся в пределах:

для карбюраторных двигателей γ_r = 0,05–0,1;

для дизелей γ_r = 0,02–0,06.

Температура в конце впуска Т_а в значительной мере определяется температурой остаточных газов, К,

. (21)

Расчётные значения величины Т_а должны находиться в пределах:

для карбюраторных двигателей Т_а = 320–360 К;

для дизелей Т_а = 310–350 К.

Величина, характеризующая качество процесса впуска, это коэффициент наполнения двигателя η_v, определяющий степень заполнения объёма цилиндра двигателя свежим зарядом в процессе впуска. Коэффициент наполнения:

. (22)

Расчётные значения величины η_v для современных двигателей находятся в пределах:

для карбюраторных двигателей η_v = 0,7–0,85;

для дизелей η_v = 0,8–0,9.