3.CALCULUL PROCESULUI DE COMPRIMARE.

Procesul de comprimare îndeplineşte trei funcţii:1.sporeşte randamentul termic al motoarelor 2.permite aprinderea combustibilului(fundamental pentru M.A.C.)3.generează mişcări organizate ale fluidului motor în camera de ardere. Diagrama de variatie a presiunii reprezinta mijlocul principal de investigatie. Cu ajutorul unui senzor de presiune al unui traductor de cursă a pistonului sau unghiul de rotatie al manivelei (α) se inregistreaza variatiile p-v sau p-α .Calculul procesului de comprimare are drept scop determinarea stării momentane a fluidului motor din cilindru(presiunea P, temperatura T, volumul V) şi cu deosebire a stării amestecului iniţial în momentul declanşării scânteii sau injecţiei.Pentru calculul volumului ocupat de gaze în toate punctele caracteristice, menţionate anterior, este necesară însă cunoaşterea poziţiei pistonului, corespunzătoare acestor puncte. Ea se determină cu relaţia:

Xp=r[(1-cosα )+(Λ /4)· (1-cos2α )] (3.1)

Unde: :r-este raza nominală dată în mm -este raportul dintre raza manivelei şi lungimea manivelei -este unghiul de rotaţie al manivelei.

3.1 ALEGEREA PARAMETRILOR DE CALCUL SI A TIPULUI CAMEREI DE ARDERE

Alegerea parametrilor de calcul

a) Exponentul politropic al comprimării.La MAC mc=1,31...1,37 .Se adopta mc=1,38b) Avansul la declanşarea injectiei.

La MAC βi/s=20...35 .Se adoptă βi=27 RACc) Unghiul corespunzător punctului d.

La MAC αd=350..352 .Se adoptă: αd =350 RACd) Presiunea la sfârşitul admisieiS-a calculat la capitolul 2, Pa=0,0756 MPa.e) Temperatura la sfârşitul admisieiS-a calculat la capitolul 2, Ta=319,8 K.f) Întârzierea la închiderea supapei de admisie.

S-a calculat la capitolul 2, IIA=62 RACAlegerea camerei de ardere : Se alege camera separata de vartej (CSV)

3.2. Determinarea marimilor de stare in punctele caracteristice ale cursei de comprimare

Determinarea marimilor de stare in punctul a:

α=180°RAC

a) Pozitia pistonului in punctul a:Xpa=r[(1-cosα )+(Λ /4)· (1-cos2α )]=77,9 mm (3.2)

b) Volumul gazelor în punctul a:

Va=Vc+π D2

4 Xpx = 436,7 cm3 (3.3)

c) Presiunea gazelor în punctul a:

pa=pa(V a

V a

)mc

=¿ 0,0756 MPa (3.4)

d) Temperatura gazelor în punctul a:

T a=T a(V aV a

)mc−1

=¿ 320 K (3.5)

Determinarea mărimilor de stare în punctul a’:

IIA= 62 °RAC α=α a '=180+60=242 °RAC

a)Pozitia pistonului in punctul a’:Xpa’=r[(1-cosα )+(Λ /4)· (1-cos2α )] =61,13 mm (3.6)

b) Volumul gazelor în punctul a ':

Va’=Vc+π D2

4 Xpx = 347,3 cm3 (3.7)

c) Presiunea gazelor în punctul a ':

pa '=pa(V aV a '

)mc

=¿ 0,1037 MPa (3.8)

d) Temperatura gazelor în punctul a ':

T a '=T a(V aV a'

)mc−1

=¿ 349 K (3.9)

Determinarea mărimilor de stare în punctul c’:

Avansul la injectie:βi= 27 °RAC

Unghiul corespunzator declansarii scanteiiαS=α c '=360-27=333°RAC

a) Pozitia pistonului in punctul c’:Xpc’=r[(1-cosα )+(Λ /4)· (1-cos2α )]=5,274 mm (3.10)

b) Volumul gazelor în punctul c ':

V c ' = Vc+π D2

4 Xpx = 49,43 cm3 (3.11)

c) Presiunea gazelor în punctul c ':

Pc’=pa(V aV c

)m c

=1,529 MPa (3.12)

d) Temperatura gazelor în punctul c ':

T c' = T c (V aV c

)mc−1

=732 K (3.13)

Determinarea mărimilor de stare în punctul d:

Unghiul αd

α=αd= 350-352= 350°RAC

a) Pozitia pistonului in punctul d:Xpd=r[(1-cosα )+(Λ /4)· (1-cos2α )]=0,7422 mm (3.14)

b)Volumul gazelor în punctul d:

Vd=Vc+π D2

4 Xpx = 25,26cm3 (3.15)

c) Presiunea gazelor în punctul d:

pd =pa (V aV d

)mc

=3,86 MPa (3.16)

d) Temperatura gazelor în punctul d:

T d =T c · (V aV d

)mc−1

= 944 K (3.17)

Determinarea mărimilor de stare în punctul c’’:

a) Pozitia pistonului in punctul c’’:Xp=r[(1-cosα )+(Λ /4)· (1-cos2α )] = 0 mm (3.18)

b)Volumul gazelor în punctul c ' ':

V c ' ' =V c =21,3 cm3 (3.19)

c) Presiunea gazelor în punctul c ' ':

pc’’=pa ∙ εmc = 4,883MPa (3.20)

d)Temperatura gazelor în punctul c ' ':

T c' '=T a εmc−1=1008 K (3.21)

3.3. Calculul politropei de comprimare prin puncte.

Reprezentarea grafică a politropei de comprimare ac’’ se face prin puncte calculate pe baza

ecuaţiei de definiţie pentru o rotire a arborelui cotit din 12 în 12 RAC.RAC] Xp [mm] V [cm3] p [MPa] T [K] T [C]

18077.90 436.72 0.0756 320 47

19077.46 434.36 0.0762 320 47

20076.13 427.30 0.0779 322 49

21073.93 415.54 0.0810 326 53

22070.85 399.12 0.0856 331 58

23066.92 378.14 0.0922 338 65

24062.17 352.82 0.1015 347 74

25056.68 323.55 0.1144 358 85

26050.55 290.89 0.1324 373 100

27043.94 255.62 0.1583 392 119

28037.03 218.75 0.1963 416 143

29030.04 181.47 0.2540 446 173

30023.22 145.12 0.3458 486 213

31016.84 111.12 0.4998 538 265

32011.17 80.89 0.7745 607 334

3306.47 55.78 1.2936 699 426

3402.93 36.94 2.2844 817 544

3500.74 25.26 3.8599 944 671

3600.00 21.30 4.8833 1008 735

3.4. Calculul duratei procesului de comprimare.

Întinderea unghiulară a procesului de comprimare este:

α c=α c’-α a’=333-242=91 °RAC (3.22)Timpul de comprimare este

tc=α c/6n=91/6·4370=3,47 ms (3.23)

Întinderea liniară a procesului de comprimare este:

xpc=r[(1-cos α c)+(Λ /4)· (1-cos2α c)] =44,62 mm (3.24)