SPALANIE MIESZANKI.
ROZPR
ŻANIE I WYLOT
SPALIN.
SPALANIE MIESZANKI. ROZPR
ŻANIE I WYLOT SPALIN
Temperatura końca spalania
Złożoność procesu spalania: zmiana objętości, zależność wartości parametrów
końca spalania od współczynnika nadmiaru powietrza, intensywność wymiany
ciepła.
Założenie:
spalanie mieszanki w cylindrze traktuje się jako przemianę izochoryczną
��ł�
x� Wu -�D�W
(� )�
11
T3' =� 273+� +� T2' -� 273 cvł T2' +�g�r ��cvr T2' ��
��
(� )�
273 273
(� )�
cvs T3' ę� a� �� Lt +�11+� g�r
273
��ś�
��
Średnie ciepło Średnie ciepło
Średnie ciepło
właściwe spalin właściwe świeżego
właściwe reszty
przy stałej ładunku przy stałej
spalin przy stałej
objętości objętości
objętości
1,02..1,03 kJ/kgK 0,73& 0,75 kJ/kgK
0,81& 0,84 kJ/kgK
SPALANIE MIESZANKI. ROZPR
ŻANIE I WYLOT SPALIN
Temperatura końca spalania
��ł�
x� Wu -�D�W
(� )�
11
T3' =� 273+� +� T2' -� 273 cvł T2' +�g�r ��cvr T2' ��
��
(� )�
273 273
(� )�
cvs T3' ę� a� �� Lt +�11+� g�r
273
��ś�
��
Współczynnik Wartość opałowa Wartość opałowa palnych składników
wykorzystania ciepła paliwa spalin (przy niezupełnym spaleniu)
0,85& 0,95
(43& 45)103 kJ/kg D�W@�0,404WCO(1-a�)Lt
(zależy od metody
chłodzenia, rozmiarów WCO=10200 kJ/kg
cylindra)
SPALANIE MIESZANKI. ROZPR
ŻANIE I WYLOT SPALIN
Temperatura końca spalania
��ł�
x� Wu -�D�W
(� )�
11
T3' =� 273+� +� T2' -� 273 cvł T2' +�g�r ��cvr T2' ��
��
(� )�
273 273
(� )�
cvs T3' ę� a� �� Lt +�11+� g�r
273
��ś�
��
Teoretyczne zapotrzebowanie
powietrza do spalenia
benzyny
Współczynnik
nadmiaru powietrza`
@�14,9 kg pow/kg pal
SPALANIE MIESZANKI. ROZPR
ŻANIE I WYLOT SPALIN
Teoretyczne ciśnienie końca spalania
Założenie:
spalanie mieszanki w cylindrze traktuje się jako przemianę izochoryczną
T3'
p3' =� m� �� p2' ��
T2'
Współczynnik kontrakcji
chemicznej
(zmienności molekularnej)
1,08& 1,09
SPALANIE MIESZANKI. ROZPR
ŻANIE I WYLOT SPALIN
Rzeczywiste ciśnienie końca spalania
W wyniku oddalania się tłoka od ZZ zwiększa się objętość spalin podczas spalania
co powoduje, że ciśnienie rzeczywiste (w punkcie 3) jest niższe od teoretycznego:
p3 =� (0,80 ��0,85)�� p3'
W zależności od stopnia doładowania p3 zawiera się w przedziale 5000& 8000 kPa
SPALANIE MIESZANKI. ROZPR
ŻANIE I WYLOT SPALIN
Politropa rozprężania
W obliczeniach przyjmuje się niezmienny średni wykładnik politropy:
nr =� (�1,23��1,27)�
Większe wartości wykładnika należy przyjmować dla silników chłodzonych cieczą
oraz o niewielkich rozmiarach cylindrów.
SPALANIE MIESZANKI. ROZPR
ŻANIE I WYLOT SPALIN
Politropa rozprężania
Politropę rozprężania między punktami 3 - 4 wyznacza się z zależności:
nr
V3'
��
p =� p3'ć�
�� ��
V
Ł� ł�
p  chwilowe ciśnienie rozprężanego ładunku
V  chwilowa objętość przestrzeni roboczej cylindra
SPALANIE MIESZANKI. ROZPR
ŻANIE I WYLOT SPALIN
Teoretyczne parametry końca rozprężania
1
p4' =� p3'
nr
e�
1
T4' =� T3'
nr -�1
e�
SPALANIE MIESZANKI. ROZPR
ŻANIE I WYLOT SPALIN
Rzeczywiste ciśnienie końca rozprężania
Rzeczywista wartość ciśnienia końca rozprężania jest mniejsza niż obliczona wg
ww. zależności, ponieważ zawór wylotowy jest otwierany przed wykonaniem przez
tłok ZW. Zwykle przyjmuje się, że:
1
p4 � (�p4' +� pH )�
2
SPALANIE MIESZANKI. ROZPR
ŻANIE I WYLOT SPALIN
Średnie ciśnienie podczas wylotu
Podczas suwu wylotu w cylindrze panuje nieco wyższe ciśnienie niż ciśnienie
otoczenia:
pw � (�1,05...1,15)�pH
Zadanie 2
Przyjmując założenia jak w zadaniu 1
Obliczyć:
" Temperaturę końca spalania T3
" Teoretyczne ciśnienie końca spalania p3
" Temperaturę końca rozprężania T4
" Teoretyczne ciśnienie końca rozprężania p4
" Rzeczywiste ciśnienie końca rozprężania p4
Zadanie 2
Do obliczeń przyjąć następujące założenia:
 średnie ciepła właściwe przy stałej objętości wynoszą:
" dla spalin  1,02 kJ/kgK
" dla świeżego ładunku  0,74 kJ/kgK
" dla reszty spalin  0,82 kJ/kgK
 współczynnik wykorzystania ciepła x� = 0,9
 wartość opałowa paliwa Wu = 44200 kJ/kg
 współczynnik nadmiaru powietrza a� = 0,92
 współczynnik kontrakcji chemicznej m� = 1,084
 rzeczywiste ciśnienie końca spalania jest o15% niższe
od teoretycznego
 średni wykładnik politropy rozprężania nr = 1,25