Kompressionsforhold for en benzinmotor (forhold

Kompressionsforholdet for intern forbrænding (forholdet mellem arbejdsblandingens maksimale volumen og dens minimumsvolumen) er 8. Det er nødvendigt at finde forholdet mellem udstødningstemperaturen og forbrændingstemperaturen. For at løse dette problem vil vi betragte ekspansionen som adiabatisk, og arbejdsblandingen (en blanding af luft og benzindamp) for at være en diatomisk idealgas.

Lad os betegne med V1 og V2 volumenerne af arbejdsblandingen henholdsvis før og efter kompression. Derefter:

V2/V1 = 1/8

Overvej forbrændingsprocessen i en motor. Lad os med Q1 betegne mængden af ​​varme, der frigives under forbrændingen af ​​en enhedsmasse af arbejdsblandingen. Så vil den termiske effekt af forbrændingen være lig med Q = Q1 * m, hvor m er massen af ​​arbejdsblandingen.

Efter forbrændingen vil varmen blive omdannet til gassens indre energi, hvilket øger dens temperatur. Lad os betegne med Cv den specifikke varmekapacitet ved konstant volumen og med Cp den specifikke varmekapacitet ved konstant tryk. Derefter, under adiabatisk udvidelse af gassen:

Cv * (T2 - T1) = -Q

hvor T1 er gastemperaturen før forbrænding, T2 er gastemperaturen efter forbrænding.

Lad os overveje processen med gaskompression. Lad os med P1 og P2 betegne gastrykket henholdsvis før og efter kompression. Derefter, under en adiabatisk proces:

P1 * V1^γ = P2 * V2^γ

hvor γ = Cp/Cv er den adiabatiske eksponent.

Brug af den ideelle gasligning for tilstand:

PV = mRT

hvor P er tryk, V er volumen, m er masse af gas, R er universel gaskonstant, T er gastemperatur, får vi:

P1 * V1 = m * R * T1 P2 * V2 = m * R * T2

Ved at dividere de sidste to ligninger får vi:

P2/P1 = V1/V2 * T2/T1

Ved at erstatte V2/V1 med værdien opnået fra den første ligning, får vi:

P2/P1 = 8 * T2/T1

Ved at sammenligne denne ligning med ligningen for en adiabatisk proces får vi:

(P2/P1)^(y-1) = T2/T1

I betragtning af at γ = Cp/Cv og at Cp - Cv = R, får vi:

(P2/P1)^(R/Cp) = T2/T1

Lad os udtrykke temperaturforholdet i form af kendte mængder:

T2/T1 = (P2/P1)^(R/Cp)

Lad os erstatte værdien af ​​trykforholdet opnået fra ligningen for gaskompression i denne ligning:

T2/T1 = (8^((γ-1)/γ))^(R/Cp) = 8^(R/Cp - 1)

Således vil forholdet mellem udstødningstemperaturen og forbrændingstemperaturen være lig med 8^(R/Cp - 1).

Vores digitale produkt er en detaljeret løsning på problem nr. 20344 om termodynamik relateret til kompressionsforholdet for en benzinmotor og forholdet mellem udstødningstemperatur og forbrændingstemperatur. I vores produkt finder du en kort optagelse af problemets betingelser, formler og love, der er brugt i løsningen, udledningen af ​​regneformlen og svaret på problemet.

Vores team af termodynamikeksperter har forberedt denne løsning ved at bruge de seneste fremskridt inden for videnskab og teknologi. Vi tog højde for alle funktionerne i opgaven og gav omfattende svar på alle hendes spørgsmål.

Vi inviterer dig til at købe vores digitale produkt for hurtigt og nemt at løse dette problem og modtage stor ros for dit arbejde. Vores produkt er designet i et smukt html-format, som gør det nemt at læse og forstå materialet. Hvis du har spørgsmål til løsning af et problem, er vores team altid klar til at hjælpe dig.

Dette problem er relateret til kompressionsforholdet for en benzinmotor og forholdet mellem udstødningstemperatur og forbrændingstemperatur. For at løse det er det nødvendigt at tage højde for, at gasudvidelse sker adiabatisk, og arbejdsblandingen er en diatomisk ideel gas.

Lad os betegne med V1 og V2 volumenerne af arbejdsblandingen henholdsvis før og efter kompression. Så vil forholdet mellem volumenerne af arbejdsblandingen være lig med V2/V1 = 1/8.

Overvej forbrændingsprocessen i en motor. Lad os med Q1 betegne mængden af ​​varme, der frigives under forbrændingen af ​​en enhedsmasse af arbejdsblandingen. Så vil den termiske effekt af forbrændingen være lig med Q = Q1 * m, hvor m er massen af ​​arbejdsblandingen.

Efter forbrændingen vil varmen blive omdannet til gassens indre energi, hvilket øger dens temperatur. Lad os betegne med Cv den specifikke varmekapacitet ved konstant volumen og med Cp den specifikke varmekapacitet ved konstant tryk. Derefter, under adiabatisk udvidelse af gassen:

Cv * (T2 - T1) = -Q,

hvor T1 er gastemperaturen før forbrænding, T2 er gastemperaturen efter forbrænding.

Lad os overveje processen med gaskompression. Lad os med P1 og P2 betegne gastrykket henholdsvis før og efter kompression. Derefter, under en adiabatisk proces:

P1 * V1^γ = P2 * V2^γ,

hvor γ = Cp/Cv er den adiabatiske eksponent.

Ved at bruge tilstandsligningen for en ideel gas: PV = mRT, hvor P er tryk, V er volumen, m er gasmasse, R er den universelle gaskonstant, T er gastemperatur, får vi:

P1 * V1 = m * R * T1 P2 * V2 = m * R * T2

Ved at dividere de sidste to ligninger får vi:

P2/P1 = V1/V2 * T2/T1

Ved at erstatte V2/V1 med værdien opnået fra den første ligning, får vi:

P2/P1 = 8 * T2/T1

Ved at sammenligne denne ligning med ligningen for en adiabatisk proces får vi:

(P2/P1)^(y-1) = T2/T1

I betragtning af at γ = Cp/Cv og at Cp - Cv = R, får vi:

(P2/P1)^(R/Cp) = T2/T1

Lad os udtrykke temperaturforholdet i form af kendte mængder:

T2/T1 = (P2/P1)^(R/Cp)

Lad os erstatte værdien af ​​volumenforholdet opnået fra den første ligning i denne ligning:

T2/T1 = (1/8)^(R/Cp)

Således vil forholdet mellem udstødningstemperaturen og forbrændingstemperaturen være lig med 1/(1/8)^(R/Cp) = 8^(R/Cp - 1).

Svar: Forholdet mellem udstødningstemperaturen og forbrændingstemperaturen er 8^(R/Cp - 1), hvor R er den universelle gaskonstant, Cp er den specifikke varme ved konstant tryk.

Dette digitale produkt er en detaljeret løsning på problem nr. 20344 om termodynamik relateret til kompressionsforholdet for en benzinmotor og forholdet mellem udstødningstemperatur og forbrændingstemperatur.

For at løse problemet bruger vi følgende formler og love:

• Kompressionsforholdet for intern forbrænding (forholdet mellem det maksimale volumen af ​​arbejdsblandingen og dets minimumsvolumen) er 8.
• Vi anser arbejdsblandingen (en blanding af luft og benzindamp) for at være en diatomisk idealgas.
• Vi anser udvidelsen af ​​gassen i cylinderen for at være adiabatisk.
• Lad os betegne med V1 og V2 volumenerne af arbejdsblandingen henholdsvis før og efter kompression. Så: V2/V1 = 1/8.
• Lad os med Q1 betegne mængden af ​​varme, der frigives under forbrændingen af ​​en enhedsmasse af arbejdsblandingen. Så vil den termiske effekt af forbrændingen være lig med Q = Q1 * m, hvor m er massen af ​​arbejdsblandingen.
• Lad os betegne med Cv den specifikke varmekapacitet ved konstant volumen og med Cp den specifikke varmekapacitet ved konstant tryk. Derefter, under adiabatisk ekspansion af gas: Cv * (T2 - T1) = -Q, hvor T1 er gastemperaturen før forbrænding, T2 er gastemperaturen efter forbrænding.
• Lad os overveje processen med gaskompression. Lad os med P1 og P2 betegne gastrykket henholdsvis før og efter kompression. Så for en adiabatisk proces: P1 * V1^γ = P2 * V2^γ, hvor γ = Cp/Cv er den adiabatiske eksponent.
• Ved at bruge tilstandsligningen for en ideel gas: PV = mRT, hvor P er tryk, V er volumen, m er gasmasse, R er den universelle gaskonstant, T er gastemperatur, får vi: P1 * V1 = m * R * T1, P2 * V2 = m * R * T2.
• Ved at dividere de sidste to ligninger får vi: P2/P1 = V1/V2 * T2/T1.
• Ved at erstatte V2/V1 med værdien opnået fra den første ligning, får vi: P2/P1 = 8 * T2/T1.
• Ved at sammenligne denne ligning med ligningen for den adiabatiske proces får vi: (P2/P1)^(γ-1) = T2/T1.
• I betragtning af at γ = Cp/Cv og at Cp - Cv = R, får vi: (P2/P1)^(R/Cp) = T2/T1.
• Lad os udtrykke temperaturforholdet gennem kendte størrelser: T2/T1 = (P2/P1)^(R/Cp).
• Lad os indsætte værdien af ​​trykforholdet opnået fra ligningen for gaskompression i denne ligning: T2/T1 = 8^(R/Cp - 1).
• Således vil forholdet mellem udstødningstemperaturen og forbrændingstemperaturen være lig med 8^(R/Cp - 1).

Disse formler og love giver os mulighed for at løse problemet relateret til kompressionsforholdet for en benzinmotor og forholdet mellem udstødningstemperaturen og forbrændingstemperaturen. Men for at løse dette problem er det nødvendigt at kende den specifikke varmekapacitet ved konstant volumen (Cv) og den specifikke varmekapacitet ved konstant tryk (Cp) for arbejdsblandingen af ​​en benzinmotor. Disse værdier afhænger af sammensætningen af ​​arbejdsblandingen og kan være forskellige for forskellige typer brændstof og brændstoftilsætningsstoffer.

Derfor, for at løse dette problem, skal du kende ikke kun termodynamikkens formler og love, men også de specifikke værdier af den specifikke varmekapacitet ved konstant volumen og ved konstant tryk for en given arbejdsblanding. Hvis disse værdier er ukendte, skal yderligere data eller antagelser bruges til at bestemme dem.

***

Dette produkt er en beskrivelse af løsningen på problem nr. 20344, relateret til bestemmelse af forholdet mellem udstødningstemperaturen og forbrændingstemperaturen i en benzinmotor. I problemformuleringen er det kendt, at motorens kompressionsforhold er 8, og udvidelsen anses for adiabatisk. Det antages også, at arbejdsblandingen er en diatomisk idealgas.

For at løse problemet skal du bruge følgende love og formler:

1. Boyle-Mariottes lov: pV = const, hvor p er tryk, V er volumen.

2. Lov om adiabatisk ekspansion: pV^γ = const, hvor γ er den adiabatiske eksponent.

3. Gay-Lussacs lov: V/T = const, hvor T er temperatur.

4. Tilstandsligning for en ideel gas: pV = nRT, hvor n er mængden af ​​stof, R er den universelle gaskonstant.

5. Adiabatisk indeks for en diatomisk gas: γ = 1,4.

Baseret på betingelserne for problemet kan vi skrive formler for volumen af ​​arbejdsblandingen på forskellige stadier af motordrift:

V1 er volumenet af arbejdsblandingen ved indløbet til cylinderen, V2 er volumenet af arbejdsblandingen, når den er komprimeret til det maksimale kompressionsforhold, V3 er volumenet af arbejdsblandingen ved slutningen af ​​forbrændingen og begyndelsen af ​​ekspansionen, V4 er volumenet af arbejdsblandingen ved udstødningen.

Ved at bruge den ideelle gasligning for staten og Boyle-Mariotte-loven kan vi skrive følgende forhold:

p1V1 = nRT1, p2V2 = nRT2, p3V3 = nRT3, p4V4 = nRT4.

Da kompressionsforholdet er 8, kan vi også skrive forholdet mellem volumenerne af arbejdsblandingen:

V2/V1 = 1/8.

Dernæst, ved hjælp af loven om adiabatisk ekspansion, kan vi skrive forholdet mellem tryk og volumener på forskellige stadier af motordrift:

p1V1^γ = p2V2^γ, p3V3^γ = p4V4^γ.

Da ekspansionen betragtes som adiabatisk, kan vi også skrive forholdet mellem temperaturer og volumener på forskellige stadier af motordrift ved hjælp af Gay-Lussacs lov:

V1/T1 = V2/T2, V3/T3 = V4/T4.

Ud fra disse sammenhænge kan vi udtrykke forholdet mellem udstødningstemperaturen og forbrændingstemperaturen:

T4/T3 = (V3/V4)^(γ-1) = (V1/V2)^(γ-1) = (1/8)^(γ-1) = 0,16.

Således er forholdet mellem udstødningstemperaturen og forbrændingstemperaturen i dette tilfælde 0,16.

***

1. Kompressionsforholdet for en benzinmotor er en fantastisk ting! Det giver dig mulighed for at øge motorkraften og effektiviteten.
2. Jeg er meget tilfreds med købet af det digitale produkt Gasoline Engine Compression Ratio. Med dens hjælp var jeg i stand til at forbedre min bils ydeevne.
3. Hvis du vil forbedre din bils ydeevne, så sørg for at være opmærksom på det digitale produkt Benzinmotor kompressionsforhold.
4. Jeg havde ikke forventet, at det digitale produkt Benzinmotorkompressionsforhold ville påvirke min bils ydeevne så meget. Nu er den blevet mere kraftfuld og økonomisk.
5. Benzinmotorens kompressionsforhold er et fantastisk digitalt produkt, der hjælper med at forbedre ydeevnen af ​​enhver bil.
6. Jeg vil anbefale enhver bilentusiast at købe et digitalt produkt Benzinmotorkompressionsforhold. Det er virkelig pengene værd.
7. Ved at bruge det digitale produkt Gasoline Engine Compression Ratio var jeg i stand til at forbedre dynamikken i min bil markant. Meget tilfreds med resultatet!

Ejendommeligheder:

Fantastisk digitalt produkt! Kompressionsforholdet for en benzinmotor kan forbedre dens ydeevne betydeligt.

Dette digitale produkt er bestemt pengene værd! Jeg har bemærket, at min bil kører jævnere og mere økonomisk efter installation af dette program.

Jeg er meget tilfreds med resultaterne! Benzinmotorens kompressionsforhold var med til at øge min bils kraft, hvilket især er nyttigt, når jeg overhaler på vejen.

Bare fantastisk! Det digitale produkt fungerede virkelig, og min bil reagerer nu meget mere på gaspedalen.

Jeg anbefaler dette digitale produkt til alle, der ønsker at få mere ud af deres bil! Kompressionsforholdet i en benzinmotor hjælper med at øge drejningsmomentet og accelerere accelerationen.

Jeg troede aldrig, at et så lille digitalt produkt kunne have så stor en indflydelse på motorens ydeevne! Kompressionsforholdet virker virkelig, og jeg bemærkede en betydelig stigning i kraften.

Dette digitale produkt er et ægte mirakel af teknologi! Benzinmotorens kompressionsforhold har reduceret brændstofforbruget markant på min bil.

Jeg er meget glad for, at jeg besluttede at prøve dette digitale produkt! Benzinmotorens kompressionsforhold har forbedret min bils ydeevne, hvilket især er mærkbart på motorveje.

Dette digitale produkt er bare fantastisk! Jeg bemærkede, at efter at have justeret kompressionsforholdet for benzinmotoren, begyndte min bil at køre mere stille og roligt.

Jeg vil anbefale dette digitale produkt til alle, der ønsker at få mest muligt ud af deres bil! Kompressionsforholdet i en benzinmotor forbedrer faktisk motorens ydeevne og sparer brændstof.