Тема 3.2-2 основы теории ДВС 09.2012

ПРОЦЕСС СЖАТИЯ

Процесс сжатия в д.в.с. проводится с целью создания условий для эффективного протекания следующего за ним процесса сгорания.В процессе сжатия имеют место следующие явления. Свежий заряд подогревается, заимствуя тепло от стенок цилиндра и днища поршня в начале хода сжатия; в конце сжатия наблюдается отдача тепла через стенки охлаждающей воде. Свежий заряд подогревается также и за счет работы, затрачиваемой на его сжатие. Благодаря наличию теплообмена процесс сжатия протекает по политропному закону ( с теплообменом), т. е.

pV ⁿ¹,=const, где n1— показатель политропы сжатия.

Основные параметры состояния газа (смеси воздуха и остаточных газов) в начале сжатия р_аи Т_абыли определены в предыдущем разделе ( тема 3.2-1).

Для нахождения параметров состояния газа по окончании процесса сжатия р_си Т_с, т. е. давления и абсолютной температуры в конце сжатия, рассмотрим подробнее факторы, определяющие ход процесса, и установим зависимость между ними.

В идеальном цикле процесс сжатия должен протекать по адиабате (без теплообмена) с постоянным показателем k.В действительном процессе состояние газа при сжатии изменяется политропно с переменным показателем политропы n.

В первый период сжатия на участке ab температура газа будет ниже температуры стенок цилиндра, поэтому газ нагревается от них. Вследствие подвода к газу тепла показатель политропы сжатия n₁ на участке abбудет больше kи кривая пойдет выше адиабаты. На участке bстемпература газа выше температуры стенок, в результате чего от него будет отводиться тепло и линия сжатия окажется ниже адиабаты n₁<k).

Таким образом, политропа сжатия в начале его будет расположена выше адиабаты, а в конце — ниже. На всем протяжении политропы сжатия показатель будет переменным.

На основании исследования снятых индикаторных диаграмм быстроходных двигателей установлено, что n₁ может быть равно 1,15—1,75, причем среднее его значение для большинства быстроходных двигателей составляет 1,37.