发动机缸内工作过程计算.doc

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5、础上，取气缸为一个热力学系统，如图1所示。这个热力系统包括了质量交换项，如排气dmA，进气dmE，喷入气缸内瞬时燃料质量dmB；与能量交换项，如焓变，功，燃烧放热等。图中T、P、V、m及u分别为缸内瞬时气体温度、压力、体积、燃料质量及比内能。一、简化假设1.假定工质为理想混合气体；2.假定缸内各处温度、压力及混合气浓度均匀；3.用纯空气的气体常数代替混合气气体常数；4.假定扫气完全，即不考虑残余废气；5.不计漏气损失，并假定只有在燃烧始点才有燃油喷入气缸；6.按代用燃烧规律进行喷油，并认为着火延迟等于零；7.假定放热率为10

6、0%。二、基本方程1、气体状态方程PV=mRT2、压缩期()能量方程：＝（－p）质量方程：＝03、燃烧期()能量方程：＝（＋－p－u－m）质量方程：＝4、膨胀期()能量方程：＝（－p）质量方程：＝0一、其他计算公式1、气缸瞬时工作容积：=式中：-气缸行程容积VL-发动机排量-压缩比-曲柄连杆比-活塞行程-气缸直径2、气缸容积随曲轴转角变化率：3、单位曲轴转角的传热量：式中：-活塞-气缸盖-气缸套-传热表面积；；-传热表面平均温度；；-换热面平均的瞬时传热系数利用Woschni公式：式中：-活塞行程容积-气体速度系数压缩、膨胀

7、阶段换气阶段-燃烧室形状系数，直喷式燃烧室=3.24X10-3-活塞平均速度，计算得6.9m/s、、分别为压缩始点的气缸压力、容积、温度。分别取值为102kPa,0.89L,375K-发动机倒拖时的气缸压力,取为100kPa4、代用放热规律：累积放热量：瞬时放热率：式中：-燃烧效率,取为100%-燃料低热值，取为42500kJ/kg-燃烧品质指数,取为1.0-燃烧持续角，取为80°CA-循环喷油量,为3.5421X10-6kg-燃烧始点的曲轴转角，为338°CA5、工质内能：u=u(,T）式中：-瞬时过量空气系数1）压缩阶段

8、，取。2)燃烧阶段：3)膨胀阶段：=const式中：-理论空气量，取14.3kg/kg-喷入燃料量随曲轴转角的变化函数-每循环喷油量6、等容比热：7、比内能对过量空气系数的偏导8、燃烧期混合气的质量：mH=mL+mB一、龙格—库塔法的计算步骤已知，步骤一：步骤二：步骤三：步骤四：步骤五：步