Температура заряда в конце такта впуска.

В процессе поступления от воздухоочистителя до цилиндра двигателя свежий заряд нагревается от соприкосновения со стенками впускного трубопровода и с другими нагретыми деталями двигателя. К моменту поступления свежего заряда в цилиндр двигателя его температура несколько превышает температуру окружающей среды и имеет значение:

Т₀ –температура окружающей среды,  К

Т – подогрев свежего заряда,  К

Величина Т зависит от следующих факторов:

1. частоты вращения (чем выше частота вращения, тем ниже Т)

2. нагрузки (с увеличением нагрузки Т увеличивается)

3. от типа системы охлаждения (двигатели с воздушным охлаждением имеют более высокое Т)

4. от типа двигателей (в карбюраторных двигателях меньший подогрев объясняется затратой теплоты на испарение)

Повышение температуры улучшает процесс испарения топлива, но снижает плотность заряда и таким образом отрицательно влияет на наполнение цилиндра. Поэтому специальный подогрев впускной системы карбюраторного двигателя целесообразен лишь в пределах, при которых подводимая теплота используется лишь для испарения топлива.

Вообще Т принимают на основании имеющихся экспериментальных данных, которые имеют следующие данные:

–карбюраторные двигатели

–дизели

для двигателей с наддувом –

К моменту входа в цилиндр, свежий заряд смешивается с остаточными газами и контактирует со стенками цилиндра. В результате он дополнительно подогревается и принимает окончательную температуру Т_а.

Для определения Т_а необходимо составить уравнение теплового баланса газов, находящихся в цилиндре двигателя в конце впуска:

Q₀+Q_Δ+Q_r=Q_a

Q₀ – теплота, вносимая из окружающей среды;

Q_Δ – теплота от подогрева свежего заряда;

Q_r – теплота от остаточных газов

Значение температуры в конце процесса впуска:

γ – коэффициент остаточных газов

T_r – температура остаточных газв

Т_а=320…360К – карбюраторные двигатели

Т_а=310…350К – дизель

Т_а=320…400К – для двигателей с наддувом

Т_а возрастает при увеличении  и Т

Коэффициент наполнения.

Наиболее важной величиной, характеризующий процесс впуска, является коэффициент наполнения _, представляющий собой отношение действительного количества свежего заряда, поступившего в цилиндр к началу процесса сжатия, к тому количеству, которое могло бы поместиться в рабочем объеме цилиндра.

,,– действительное количество свежего заряда, поступившего в цилиндр двигателя в процессе впуска.

,,– количество заряда, которое могло бы поместиться в рабочем объеме цилиндра.

Неполное наполнение цилиндра объясняется наличием сопротивления во впускном трубопроводе и подогревом свежего заряда.

После преобразований получаем:

= 0,75…0,8 – карбюраторные

= 0,85…0,95 – дизели

= 0,8…0,9 – газовые

Коэффициент наполнения η_v позволяет связывать наполнение двигателей разных размеров и таким образом сравнивать совершенство конструкции впускных органов. При проектировании двигателя необходимо стремиться к его большему значению.

Факторы, влияющие на коэффициент наполнения ηv

1. Степень сжатия.

Если другие параметры остаются неизменными, то при больших значениях  η_v возрастает. В действительности при увеличении  изменяются также и другие параметры (уменьшаются  и Т_r, увеличивается Т). Кроме того, на величину η_v влияет качество продувки камеры сгорания. В зависимости от того, какой фактор преобладает η_v с увеличением  может как увеличиваться, так и уменьшаться.