и количество продуктов сгорания и воздуха, вытекающее за тот же период через выпускные органы:
Таким образом, можно определить значение коэффициента. избытка продувочного воздуха ср (проверить выбранное значение)
где 7 - удельный вес воздуха, отнесенный к условиям окружающей среды.
По уравнению весового баланса можно проверить правильность выбранных значений v„ и v-e и других параметров
+ = G„ + 5г,
где gr - вес впрыснутого топлива.
Полученные уравнения следует применять лишь в том случае, если известны значения i- и относящиеся к установленному способу расчета.
О явлениях неустановившегося движения при процессах очистки
и наполнения
Выше процесс очистки - наполнения и, в частности, процесс течения газов через органы распределения рассматривались как процесс установившегося движения В действительности процесс газообмена является нестационарным, поэтому все приведенн1,1е выше формулы, особенно в применении к быстроходным двигателям, следует рассматривать как полуэмпириче-скне. Подменяя действительный провесе фиктивным, протекающим при постоянных скоростях в органах распределения и постоянных давлениях по объему и времени в системе, необходимо вводить поправочные (опытные) коэффициенты для согласования теории с практикой. Оценка этих коэффициентов при проектировании является чрезвычайно трудной и может быть произведена лишь грубо ориентировочно только в том случае, если имеются данные, относящиеся к машинам, аналогичным по конструкции проектируемой
На течение процесса влияет закон изменения сечений распределительных органов по времени, конструкция и размеры продувочных и выпускных трубопроводов, начальные параметры состояния в цилиндре и трубопроводах и другие многочисленные факторы
Ввиду исключительной сложности вопроса применим приближенный метод исследования. Обратимся к выводу расчетных соотношений применительно к процессам течения газов через впускные и выпускные органы.
Рассмотрим случай подводящей системы.
Имея Е виду неодинаковые проходные сечения органов распределения и трубопроводов,, заменим трубопровод, имеющий сечение f, трубопроводом с сечением /„, равным сечению продувочных органов (эквивалентным в отношении влияния ва процесс). Изложенный ниже метод определения длины такого трубопровода справедлив и для трубопроводов с переменным поперечным сечением по длине.
В приближенном исследовании условимся считать справедливым уравнение неразрывности в следующем виде:
где Wg и Т 5 - скорость и удельный вес воздуха в трубопроводе;
w„ и К „ -скорость и удельный вес в цилиндре на выходе из продувочных органов.. Дифференцируя последнее выражение по t, получаем:
dt dt dt " dt "" dt
Определим также весовое количество поступившего в цилиндр воздуха за весь процесс продувки:
Последние члены левой и правой части равенства разнятся незначительно. Неустановившееся движение проявляется главным образом в первой половине процесса наполнения, когда изменение площади сечения впускных и выпускных органов относительно невелико.
Основываясь на высказанном положении, можно последнее уравнение переписать в виде-
Isis Inln-
После преобразований и интегрирования этого выражения вдоль линии тока при длине подводящего трубопровода Ig имеем:
В этом случае сделано допущение, что удельный вес 1(5 постоянен по длине трубопровода Допустимость такого приближения определяется в большой степени введением в расчет соответствующих значений поправочных опытных коэффициентов.
Интегрирование уравнения движения применительно к подводящей .;истеме дает
dt ъ J
4- dx==-g Is
vdp.
(252>
где p - давление в цилиндре;
Ps - давление в подводящей системе. Из сравнения уравнений (218) и (252) видно, что величина / в уравнении (218) экви-
валентна
dx. Is
Наибольшую актуальность представляет исследование влияния ускоренных масс газо» при процессе выпуска.
Повторяя рассуждения, аналогичные сделанным выше для случая короткого выпускного-трубопровода, получаем уравнение
dt Yd .
dx = -g
vdp.
(253>
где 1(1 - «активная» длина столба газа, соответствующая массе газов, влияющей на протекэг-ние процесса в цилиндре; ta - сечеиие струи;
- площадь сечения выпускных органов; •
t d - удельный вес газов в выпускной системе. Как и ранее, имеем
dwt dt
le=-g] vdp. p
, 7e С fe Id J Ъ
При небольших перепадах давлений, как это нередко наблюдается в практике (и приближенно для значительных перепадов), можно принять
tdie = const,
тогда
Величина (и может быть установлена только экспериментально и притом не непо-Средственно, а подбором значений рд.
Заметим, что для ряда конструкций хорошие результаты в смысле совпадения с экспериментом получаются при отождествлении с длиной трубопровода. В этом случае уравнение (253) принимает вид
it"-
vdp.
где Ip и fp - соответственно длина и площадь сечения трубопровода.
В левой части уравнения, кроме слагаемого -написанного для выходного сечения орга-
нов распределения, имеегся слагаемое, пропорциональное производной от скорости истечения •по времени.
Коэффициент пропорциональности зависит от отношения сечения органов распределения и сечения струи от «длины» последней.
Правую часть уравнения можно обозначить через где w -скорость установившегося
движения, соответствующая перепаду давлений р - pp.
С учетом принятого обозначения уравнение (218) можно переписать так:
. uw„
" dt 2
«ли
Интегрируя в пределах от О до f и приписывая индексы 1 и 2 началу и концу промежутка времени t получаем:
,„С°«+°»- +<°«-о). (254)
{Wg+Wo)e - (и;в, - Шо)
При известной скорости может быть определено давление в цилиндре, для чего можно воспользоваться уравнением адиабатического изменения состояния:
dp dG
где k - показатель адиабаты,
G - вес газа в цилиндре в рассматриваемый момент времени.
В результате использования характеристического уравнения предыдущее выражение преобразовывается так:
. dp = kdG,
где V - объем цилиндра в рассматриваемый момент времени; Т - температура в цилиндре.
Изменение веса газа в цилиндре за элемент времени dt можно приближенно выразть <:лед.ующ1ш соотношением:
