Процесс выпуска отработавших газов протекает при переменном давлении в цилиндре.
В начальный период выпуска давление в цилиндре значительно превосходит атмосферное давление, а в период движения поршня от НМТ к ВМТ указанное превышение атмосферного давления составляет незначительную величину. Гидравлическое сопротивление, оказываемое движению отработавших газов в выпускном тракте, и определяет в основном величину среднего давления в цилиндре за период выпуска рr.
Указанные сопротивления оцениваются потерей давления газов, которая складывается из потерь давления в выпускном клапане, в выпускном трубопроводе и в особых устройствах на выпуске (утилизационный паровой котел, глушитель, газовая турбина).
Потери давления в выпускном клапане пропорциональны квадрату скорости газов в проходном сечении клапана и равны
Потери давления в выпускном трубопроводе ?рr“ зависят как от скорости газов в нем, так и от длины его.
Нормально ?рr“ = 0,015 ? 0,020 кГ/см2 при скорости газов в выхлопном коллекторе:
у тихоходных двигателей 20—40 м/сек;
у быстроходных двигателей 40—80 м/сек; у двигателей с газотурбинным наддувом 80—120 м/сек.
При наличии указанных ранее особых устройств на выпуске суммарная потеря давления значительно возрастает.
Величина среднего давления в цилиндре за период выпуска у двигателей без наддува составляет рr = 1,05?1,2 ата, а в выпускном коллекторе рr = 1,03 ? 1,05 ата. У двигателей с наддувом значение давлений рr и рг зависит от величины давления наддувочного воздуха.
Средняя температура газов в цилиндре за процесс выпуска может быть определена, если рассматривать процесс расширения от давления рb до давления рr как политропный с постоянным показателем пг:
где пг по опытным данным составляет примерно 1,30.
Температура Тr у дизелей колеблется от 700 до 800° К, а у карбюраторных двигателей примерно равна 1000° К.
Температура газов tг в выпускном коллекторе при полной нагрузке двигателя равна:
|