Сущность и параметры рабочего процесса поршневого двигателя внутреннего сгорания
8.2 Коэффициент наполнения
Этот коэффициент v для двигателей без наддува равен отношению количества свежего заряда Gвд в цилиндре двигателя (в кг или м3) к количеству такого заряда Gвт, который разместился бы в рабочем объеме при давлении p0 и температуре Т0 окружающей среды, а для двигателей с наддувом при давлении pk и температуре Тk воздуха за воздушным компрессором и охладителем (воздуха), т.е. при параметрах воздуха рk и Тk во впускном коллекторе
. (7)
Экспериментальное определение расхода Gвд описано выше. Величину Gвт для четырехкратных двигателей подсчитывают как произведение известных величин
, кг/ч,
где - рабочий объем двигателя в м3; и - соответственно число впусков за мин и за ч; в - плотность воздуха (кг/м3).
или ,
где = 29,3 - газовая постоянная воздуха.
Величина v количественно характеризует совершенство наполнения цилиндров двигателя свежим зарядом. Чем выше v при прочих одинаковых условиях, тем большее количество топлива можно подать в цилиндры с обеспечением нормальных скоростей и полноты его сгорания у ВМТ и тем, соответственно, большую номинальную мощность можно получить на коленчатом валу. Допустим, за счет применения в цилиндре двух впускных клапанов вместо одного удалось повысить v в 1,15 раза; таким образом, появилась реальная возможность увеличить эффективную мощность Nен примерно во столько же раз.
Можно показать, что при величине =const и расчете коэффициента v как по расходу воздуха, так и по расходу топливовоздушной смеси
.
При экспериментальном определении v используют выражение (7).
Для полных нагрузок автомобильных двигателей v0,7-0,95. Меньшие значения v0,70-0,75 относятся к карбюраторным двигателям устаревших моделей, в частности, с нижним расположением клапанов газораспределения. Большие величины v0,9-0,95 - преимущественно к двигателям, особенностями которых являются: отсутствие во впускной системе устройств внешнего смесеобразования (карбюратора, смесителя и др.) и относительно меньшая скорость движения воздуха по впускному тракту.