Процесс сжатия. a) Средний показатель адиабаты сжатия k1

a) Средний показатель адиабаты сжатия k₁

определяется по номограмме, приведенной на рис. 2.3, по следующей методике. Например, для степени сжатия e=8,5 и температуры Т_а=338 °С на оси абсцисс номограммы, на отрезке, соответствующем e=8,5, проводится вертикальная проекция (показано на рис. 2.3) до пересечения с кривой температуры Т_а =340 °С и далее вверх до точки, расположенной между кривыми температур Т_а =340 °С и Т_а =330 °С на расстоянии, соответствующей Т_а =338 °С. Для нахождения этого расстояния пользуются методом интерполирования. Для этого измеряют линейкой расстояние между кривыми температур Т_а =340 °С и Т_а =330 °С на линии, соответствующей степени сжатия 8,5. Например, это расстояние равно 6 мм, что эквивалентно интервалу температур 10 °С. Далее, составляется пропорция 10 °С - 6 мм, а 2 °С – х мм. Отсюда, мм.После этого, откладываем на номограмме от кривой Т_а =340 °С вверх, в сторону уменьшения температуры, величину отрезка = 1,2 мм.

Из полученной точки проводится горизонтальная проекция (показано на рис. 2.3) до пересечения с осью ординат.

Полученная точка будет соответствовать искомой величине показателя адиабаты сжатия k₁=1,3775. Аналогично находят значения показателей адиабат сжатия для других расчетных режимов ДВС.

б) Средний показатель политропы сжатия

- для бензиновых двигателей n₁=[(k₁-0,00)-(k₁-0,04)];

- для дизелей n₁=[(k₁+0,02)-(k₁-0,02)].

в) Давление в конце сжатия, МПа:

(2.26)

г) Температура в конце сжатия, К:

(2.27)

д) Средняя мольная теплоемкость в конце сжатия, кДж/(кмоль·град):

- свежей смеси (воздуха) выбирается из таблицы 2.5. (Прим.: формулу средней мольной теплоемкости воздуха выбираем по таблице для температур 0…1500 °С).

Таблица 2.5

Наименование газа	Формулы для определения средней мольной теплоемкости отдельных газов при постоянном объеме, кДж/(кмоль×град) для температур, °С
От 0 до 1500	От 1501 до 2800
Воздух	mcv=20,6+0,002638×t	mcv=20,6+0,002638×t
О2	mcvO2=20,93+0,004641×t-8,4×10-7×t2	mcvO2=23,723+1,55×10-3×t
N2	mcvN2=20,398+0,0025×t	mcvN2=21,951+1,457×10-3×t
H2	mcvH2=20,684+2,06×10-4×t+5,88×10-7×t2	mcvH2=23,723+1,55×10-3×t
CO	mcvCO=20,597+0,00267×t	mcvCO=22,49+0,00143×t
CO2	mcvCO2=27,941+0,019×t-5,487×10-6×t2	mcvCO2=39,123+3,349×10-3×t
H2O	mcvH2O=24,953+0,05359×t	mcvH2O=26,67+0,004438×t

- остаточных газов определяется методом интерполирования:

- для бензиновых ДВC по таблице 2.6;

- для дизелей по таблице 2.7.

Методика определения средней мольной теплоемкости остаточных газов (ОГ), например, для карбюраторного ДВС при n_N=5600 об/мин, α=0,96 и t_c=482 °C следующая. Вначале делается интерполирование по коэффициенту избытка воздуха α.

Так как α=0,96 находится по таблице 2.6 между α=0,95 и α=1,00, то для этих значений коэффициента избытка воздуха по таблице находим средние мольные теплоемкости ОГ при t_c=400 °C. Они равны, соответственно, =23,586 и = 23,712. Далее интерполируем между этими значениями среднюю мольную теплоемкость ОГ для α=0,96. Очевидно, что для интервала 0,05 между рассматриваемыми значениями α будет соответствовать интервал между значениями теплоемкостей 23,712 и 23,586. Поэтому искомая теплоемкость ОГ для α=0,96 будет определяться как сумма теплоемкости для α=0,95 и теплоемкости, соответствующей приращению α на 0,01:

Можно определить и по другому – найти разность между теплоемкостью при α=1,00 и теплоемкостью, соответствующей приращению α на 0,04:

Аналогично, находится средняя мольная теплоемкость ОГ для α=0,96 и t_c=500 °C. Она равна 24,041.

Далее, по такой же методике делается интерполирование теплоемкости ОГ по температуре t_c:

- рабочей смеси:

(2.28)

Полученные результаты расчетов:

- для бензинового ДВС свести в таблицу 2.8;

- для дизеля представить в конце формул (2.26)…(2.28).

Таблица 2.8