【文章內(nèi)容簡介】 如下：環(huán)境壓力 Po= Mpa 。環(huán)境溫度 To=293 K；燃燒 過 量 空 氣 系 數(shù) α= ； 殘 余 廢 氣 系 數(shù) γ=。 殘余廢氣溫度Tr=650K ； 壓 縮 始 點 壓 力 Pa== Mpa。 最 大 燃 燒 壓 力Pz= Mpa。Z 點熱利用率系數(shù) ξz=； B 點熱利用率系數(shù) ξb=；燃燒室掃氣系數(shù) υs=；燃料質(zhì)量分?jǐn)?shù) C=， H=， O=；燃料低熱值 Hu= J/Kg。 各 過程的 熱力學(xué)計 算 根據(jù)參考文獻【內(nèi)燃機原理】 P66 頁例題 ，對各參數(shù)作如下計算： （ 1）壓縮始點溫度 2 9 3 2 1 . 0 0 . 0 4 6 5 03 0 8 . 6 5 41 1 0 . 0 4k k c ra T T TTK???? ? ? ? ? ? ?? ? ???； （ 2）壓縮始點壓力 Pa=*Po=； （ 3）充氣系數(shù) 0 1 1 2 . 8 2 9 30 . 8 5 3 81 1 1 3 3 0 8 . 6 5 4 1 . 0 4v TTa?? ??? ?? ? ?? ? ? ?； （ 4）平均多變壓縮指數(shù) 由上述得 n1=； （ 5）壓縮終點溫度 1( 1 ) 0. T K? ??? ? ? ? ?； （ 6）壓縮終點壓力 13 1 1. P M pa? ?? ? ? ? ? （ 7）燃料燃燒所需理論空氣量 Lo= kmol （空氣） /kg（燃料）； （ 8）燃料燃燒所需實際空氣量 L=αLo ==（空氣）/kg（燃料）； （ 9） 理論分子變化系數(shù) βo=1+； （ 10）實際分子變化系數(shù) 1 . 0 5 4 5 7 0 . 0 41 . 0 5 2 41 1 0 . 0 4o??? ???? ? ?得 β=； （ 11） z 點燒去的燃料質(zhì)量分?jǐn)?shù) 0 .7 0 .8 2 3 5 2 9 4 1 20 .8 5zz bX??? ? ?； （ 12） z 點處分子變化系數(shù) oz 1=1+1+ zx?? ? = ； (13) z 點燃燒產(chǎn)物的平均摩爾比定容熱容 39。39。 39。( 1 . 0 6 4 ) [ ( 1 ) ( ) ] 2 6 . 6 8 6 7 2 3 2 5( 1 ) 0 . 0 6 4z v z vv p m z zx c x cc x? ? ? ???? ? ? ? ?????； （ 14） b 點燃燒產(chǎn)物的平均摩爾比定容熱容 39。39。 39。( 1 . 0 6 4 ) ( 1 ) ( 1 ) 2 7 . 1 3 7 2 6 0 8 3( 1 ) 0 . 0 6 4vvv p m b ccc ? ? ???? ? ? ?????； （ 15） z 點燃燒產(chǎn)物的平均摩爾比定壓熱容 8. 31 5 35 .0 01 72 32 5pp m z v pmzcc? ? ?； （ 16）燃料發(fā)熱量 39。 ( 1 ) ( ) 2 9 3 4 3 0 8 8 .1 0 0 5 2 K J/K g ( )v pm b vH u H u L c c?? ?? ? ? ? ? ? 燃 料 ； （ 17）壓力升高比 zp cp???； （ 18） cyz 段的燃 料燃燒公式，求最大燃燒溫度 Tz： ( 8 . 3 1 5 ) ( 8 . 3 1 5 ) ( 1 )zu v c v p m b c z p p m z zoH c T c T c TL? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? 聯(lián)立求解得： Tz=2047K； (19)初膨脹比 1 . 0 5 2 4 * 2 0 4 71 . 9 4 1 1 5 1 3 9 41 . 4 * 7 9 2 . 7 5 6zcTT?? ?? ? ?； 14 （ 20）后膨脹比 1 2 . 8 6 . 5 9 41 . 9 4 1 1 5 1 3 9 4?? ??? ? ?； （ 21）多變膨脹指數(shù)由上述得 n2= ； （ 22）膨脹終點溫度： 2 1 0 . 31 1 . 0 5 2 4 12 0 4 7 * 1 1 7 2 . 7 6 31 . 0 4 3 2 6 . 5 9 4bz nzT T K??? ?? ? ? ?； （ 23）膨脹終點壓力：2 1 . 34 . 4 3 0 . 3 8 1 4 5 4 7 3 96 . 5 9 4zb npp M p a M p a?? ? ?； （ 24）理論平均指示壓 力（以有效行程為準(zhǔn)） 2111211 1 1[ ( 1 ) ( 1 ) ( 1 ) ]39。 1 1 1 39。ci nnpp nn??? ? ?? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ?=； （ 25）實際平均指示壓力（以全行程為準(zhǔn)） ( 1 ) ( ) ( ) 1 . 2 9 2 8 ( 1 2 . 8 1 ) ( 0 . 3 8 1 4 5 4 7 3 9 0 . 0 9 6 2 3 5 ) ( 1 4 1 2 . 8) 1 . 1 2 7 8 0 5 3 6 31 1 4 1baii P p pP M p a? ? ? ????? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?（ 26）指示油耗 61 2 . 5 4 1 0 1 6 2 . 5 8 1 1 0 5 3 g /( k W . h )2 8 . 9 6vki kipg LT p?? ? ? ?； 指示效率 3 6 0 0 0 0 0 3 6 0 0 0 0 0 0 . 5 2 3 6 3 5 2 0 81 6 2 . 5 8 1 1 0 5 3 4 2 2 8 6 . 6 8i iugH? ? ? ??； （ 27）柴油機總機械效率 ? ? ； 柴油機平均有效壓力 39。 * 278 053 63 * 022 442 91m e i mp p M pa?? ? ?； 柴油機的有效油耗 1 6 2 . 5 8 1 1 0 5 3 2 0 3 . 2 2 6 3 8 1 6 g /( k W . h )0 . 8ie mgg ?? ? ?； 柴油機有效效率 * * i m? ? ?? ? ?； （ 28）柴油機氣缸基本尺寸圓整： D=105 mm S= 116 mm S/D= 5 mV = PV 圖的繪 制 通常情況下，壓縮始點的壓強在 aP =（ ～ ） Po（ Po 為當(dāng)?shù)卮髿鈮毫χ?），假 定外界 Po = ，選定 aP = ，將 15 壓 縮 過 程 近 似 看 作 可 逆 多 變 過 程 ， 由 上 一 步 1 ? ， 并 利 用PVn =cons t，利用前面計算所得單缸容積，可以在 e xcel 中繪出壓縮過程線。混合氣體在氣缸中壓縮后，先經(jīng)等容加熱，利用 ? 值可得最大爆發(fā)壓力值，然后進行等壓加熱，利用初期膨脹比可以確定該過程的終點氣缸工作容積。膨脹過程類似于壓縮過程， n2 由上一步取得 ，繪出膨脹線。最后連接膨脹終點和壓縮始點。得出理論的 PV 圖。 PaVa 1. 37 =Pc Vc 1 . 3 7, Pa= MPa, Va= L, Vc = Va∕( ? 1)=, 得 Pc=。 Pz=λ* Pc=, 39。Pz = Pz= MPa ， 39。Vz =Vz*ρ= , 39。Pz 39。Vz 1. 3=Pb Vb 1. 3 ，Pb=。 繪圖采 用描 點繪 圖法 ，以 壓縮 過程 為例 。壓 縮線 上的 點滿 足 ， (),最后以 V 為橫坐標(biāo)，對應(yīng)的 P 為縱坐標(biāo)，繪制曲線，其他曲線的繪制可以類似繪制，相關(guān)數(shù)據(jù)記錄于附表 1 中圖形如下： PV 圖的調(diào) 整 實際的 P V 圖和利用多變過程狀態(tài)方程繪制的 P V 圖還存在一些差別，在發(fā)動機中，為了使其動力性、經(jīng)濟性達到最優(yōu)。采取了點火提 前，排氣提前。從《內(nèi)燃機》、《汽車構(gòu)造》中可知主要是點火提前角和配氣相位的原因。對上圖作以下調(diào)整： 點火提前角：常使用的范圍是（ 10～ 15176。），考慮實際過程與理論過程的差異，實際過程中的最大爆 發(fā)壓力達不到理論值。還有就是最大爆發(fā)壓力不發(fā)生在上止點，而應(yīng)該在上止點之后 10176?！?15176。，取012345670 0. 1 0. 2 0. 3 0. 4 0. 5 0. 6 0. 7 0. 8 0. 9 1 理論 PV 圖體積 （ L）壓力 （Mpa） 16 在上止點后 12176。綜合考慮以上因素后，將上面的 PV 作 調(diào)整后的 PV 圖如下： 有 效功及 有效壓力 的求解 由熱力學(xué)計算所繪制的示功圖為理論循環(huán)的示功圖，其圍成的面積表示 的是汽 油機 所做的 指示 功 iW 數(shù)值由對 示功圖 積分 后求 得的面積來表示： 1 . 3 ( 1 . 3 ) 1 . 3 7 (