Compressieverhouding van een benzinemotor (verhouding

De compressieverhouding van interne verbranding (de verhouding van het maximale volume van het werkmengsel tot het minimale volume) is 8. Het is noodzakelijk om de verhouding tussen de uitlaatgastemperatuur en de verbrandingstemperatuur te vinden. Om dit probleem op te lossen, zullen we de expansie als adiabatisch beschouwen en het werkmengsel (een mengsel van lucht en benzinedamp) als een diatomisch ideaal gas.

Laten we met V1 en V2 respectievelijk de volumes van het werkmengsel vóór en na compressie aangeven. Dan:

V2/V1 = 1/8

Neem het verbrandingsproces in een motor. Laten we met Q1 de hoeveelheid warmte aangeven die vrijkomt tijdens de verbranding van een eenheidsmassa van het werkmengsel. Dan is het thermische effect van de verbranding gelijk aan Q = Q1 * m, waarbij m de massa van het werkmengsel is.

Na verbranding wordt de warmte omgezet in interne energie van het gas, waardoor de temperatuur stijgt. Laten we met Cv de soortelijke warmtecapaciteit bij constant volume aangeven en met Cp de soortelijke warmtecapaciteit bij constante druk. Vervolgens, tijdens adiabatische expansie van het gas:

Cv * (T2 - T1) = -Q

waarbij T1 de gastemperatuur vóór verbranding is, en T2 de gastemperatuur na verbranding.

Laten we eens kijken naar het proces van gascompressie. Laten we met P1 en P2 respectievelijk de gasdrukken vóór en na compressie aangeven. Vervolgens, tijdens een adiabatisch proces:

P1 * V1^γ = P2 * V2^γ

waarbij γ = Cp/Cv de adiabatische exponent is.

Met behulp van de ideale gastoestandsvergelijking:

PV = mRT

waar P de druk is, V het volume, m de massa van het gas, R de universele gasconstante is, T de gastemperatuur is, krijgen we:

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

Als we de laatste twee vergelijkingen delen, krijgen we:

P2/P1 = V1/V2 * T2/T1

Als we V2/V1 vervangen door de waarde verkregen uit de eerste vergelijking, krijgen we:

P2/P1 = 8 * T2/T1

Als we deze vergelijking vergelijken met de vergelijking voor een adiabatisch proces, verkrijgen we:

(P2/P1)^(γ-1) = T2/T1

Gezien het feit dat γ = Cp/Cv en dat Cp - Cv = R, krijgen we:

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

Laten we de temperatuurverhouding uitdrukken in termen van bekende grootheden:

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

Laten we in deze vergelijking de waarde van de drukverhouding vervangen die is verkregen uit de vergelijking voor gascompressie:

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

De verhouding tussen de uitlaatgastemperatuur en de verbrandingstemperatuur zal dus gelijk zijn aan 8^(R/Cp - 1).

Ons digitale product is een gedetailleerde oplossing voor probleem nr. 20344 over de thermodynamica gerelateerd aan de compressieverhouding van een benzinemotor en de verhouding tussen uitlaatgastemperatuur en verbrandingstemperatuur. In ons product vindt u een korte registratie van de voorwaarden van het probleem, de formules en wetten die bij de oplossing worden gebruikt, de afleiding van de berekeningsformule en het antwoord op het probleem.

Ons team van thermodynamica-experts heeft deze oplossing voorbereid op basis van de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van wetenschap en technologie. We hielden rekening met alle kenmerken van de taak en gaven uitgebreide antwoorden op al haar vragen.

Wij nodigen u uit om ons digitale product aan te schaffen om dit probleem snel en eenvoudig op te lossen en veel lof te ontvangen voor uw werk. Ons product is ontworpen in een prachtig html-formaat, waardoor het materiaal gemakkelijk te lezen en te begrijpen is. Als u vragen heeft over het oplossen van een probleem, staat ons team altijd klaar om u te helpen.

Dit probleem houdt verband met de compressieverhouding van een benzinemotor en de verhouding tussen de uitlaatgastemperatuur en de verbrandingstemperatuur. Om dit op te lossen, moet er rekening mee worden gehouden dat gasexpansie adiabatisch plaatsvindt en dat het werkmengsel een diatomisch ideaal gas is.

Laten we met V1 en V2 respectievelijk de volumes van het werkmengsel vóór en na compressie aangeven. Dan is de verhouding van de volumes van het werkmengsel gelijk aan V2/V1 = 1/8.

Neem het verbrandingsproces in een motor. Laten we met Q1 de hoeveelheid warmte aangeven die vrijkomt tijdens de verbranding van een eenheidsmassa van het werkmengsel. Dan is het thermische effect van de verbranding gelijk aan Q = Q1 * m, waarbij m de massa van het werkmengsel is.

Na verbranding wordt de warmte omgezet in interne energie van het gas, waardoor de temperatuur stijgt. Laten we met Cv de soortelijke warmtecapaciteit bij constant volume aangeven en met Cp de soortelijke warmtecapaciteit bij constante druk. Vervolgens, tijdens adiabatische expansie van het gas:

Cv * (T2 - T1) = -Q,

waarbij T1 de gastemperatuur vóór verbranding is, en T2 de gastemperatuur na verbranding.

Laten we eens kijken naar het proces van gascompressie. Laten we met P1 en P2 respectievelijk de gasdrukken vóór en na compressie aangeven. Vervolgens, tijdens een adiabatisch proces:

P1 * V1^γ = P2 * V2^γ,

waarbij γ = Cp/Cv de adiabatische exponent is.

Met behulp van de toestandsvergelijking van een ideaal gas: PV = mRT, waarbij P de druk is, V het volume, m de gasmassa, R de universele gasconstante is en T de gastemperatuur is, verkrijgen we:

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

Als we de laatste twee vergelijkingen delen, krijgen we:

P2/P1 = V1/V2 * T2/T1

Als we V2/V1 vervangen door de waarde verkregen uit de eerste vergelijking, krijgen we:

P2/P1 = 8 * T2/T1

Als we deze vergelijking vergelijken met de vergelijking voor een adiabatisch proces, verkrijgen we:

(P2/P1)^(γ-1) = T2/T1

Gezien het feit dat γ = Cp/Cv en dat Cp - Cv = R, krijgen we:

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

Laten we de temperatuurverhouding uitdrukken in termen van bekende grootheden:

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

Laten we in deze vergelijking de waarde van de volumeverhouding, verkregen uit de eerste vergelijking, vervangen:

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

De verhouding tussen de uitlaatgastemperatuur en de verbrandingstemperatuur zal dus gelijk zijn aan 1/(1/8)^(R/Cp) = 8^(R/Cp - 1).

Antwoord: De verhouding tussen de uitlaatgastemperatuur en de verbrandingstemperatuur is 8^(R/Cp - 1), waarbij R de universele gasconstante is, Cp de soortelijke warmte bij constante druk.

Dit digitale product is een gedetailleerde oplossing voor probleem nr. 20344 over de thermodynamica met betrekking tot de compressieverhouding van een benzinemotor en de verhouding tussen de uitlaatgastemperatuur en de verbrandingstemperatuur.

Om het probleem op te lossen gebruiken we de volgende formules en wetten:

  • De compressieverhouding van interne verbranding (de verhouding van het maximale volume van het werkmengsel tot het minimale volume) is 8.
  • We beschouwen het werkmengsel (een mengsel van lucht en benzinedamp) als een diatomisch ideaal gas.
  • We beschouwen de uitzetting van het gas in de cilinder als adiabatisch.
  • Laten we met V1 en V2 respectievelijk de volumes van het werkmengsel vóór en na compressie aangeven. Dan: V2/V1 = 1/8.
  • Laten we met Q1 de hoeveelheid warmte aangeven die vrijkomt tijdens de verbranding van een eenheidsmassa van het werkmengsel. Dan is het thermische effect van de verbranding gelijk aan Q = Q1 * m, waarbij m de massa van het werkmengsel is.
  • Laten we met Cv de soortelijke warmtecapaciteit bij constant volume aangeven en met Cp de soortelijke warmtecapaciteit bij constante druk. Dan, tijdens adiabatische expansie van gas: Cv * (T2 - T1) = -Q, waarbij T1 de gastemperatuur vóór verbranding is, en T2 de gastemperatuur na verbranding.
  • Laten we eens kijken naar het proces van gascompressie. Laten we met P1 en P2 respectievelijk de gasdrukken vóór en na compressie aangeven. Dan geldt voor een adiabatisch proces: P1 * V1^γ = P2 * V2^γ, waarbij γ = Cp/Cv de adiabatische exponent is.
  • Met behulp van de toestandsvergelijking van een ideaal gas: PV = mRT, waarbij P de druk is, V het volume, m de gasmassa, R de universele gasconstante is, T de gastemperatuur is, verkrijgen we: P1 * V1 = m * R * T1, P2 * V2 = m * R * T2.
  • Als we de laatste twee vergelijkingen delen, krijgen we: P2/P1 = V1/V2 * T2/T1.
  • Als we V2/V1 vervangen door de waarde verkregen uit de eerste vergelijking, krijgen we: P2/P1 = 8 * T2/T1.
  • Als we deze vergelijking vergelijken met de vergelijking voor het adiabatische proces, krijgen we: (P2/P1)^(γ-1) = T2/T1.
  • Als we aannemen dat γ = Cp/Cv en dat Cp - Cv = R, verkrijgen we: (P2/P1)^(R/Cp) = T2/T1.
  • Laten we de temperatuurverhouding uitdrukken via bekende grootheden: T2/T1 = (P2/P1)^(R/Cp).
  • Laten we in deze vergelijking de waarde van de drukverhouding vervangen die wordt verkregen uit de vergelijking voor gascompressie: T2/T1 = 8^(R/Cp - 1).
  • De verhouding tussen de uitlaatgastemperatuur en de verbrandingstemperatuur zal dus gelijk zijn aan 8^(R/Cp - 1).

Met deze formules en wetten kunnen we het probleem oplossen dat verband houdt met de compressieverhouding van een benzinemotor en de verhouding tussen de uitlaatgastemperatuur en de verbrandingstemperatuur. Om dit probleem op te lossen is het echter noodzakelijk om de specifieke warmtecapaciteit bij constant volume (Cv) en de specifieke warmtecapaciteit bij constante druk (Cp) te kennen voor het werkmengsel van een benzinemotor. Deze waarden zijn afhankelijk van de samenstelling van het werkmengsel en kunnen voor verschillende soorten brandstof en brandstofadditieven verschillend zijn.

Om dit probleem op te lossen, moet je daarom niet alleen de formules en wetten van de thermodynamica kennen, maar ook de specifieke waarden van de specifieke warmtecapaciteit bij constant volume en bij constante druk voor een bepaald werkmengsel. Als deze waarden onbekend zijn, moeten aanvullende gegevens of aannames worden gebruikt om ze te bepalen.


***


Dit product is een beschrijving van de oplossing voor probleem nr. 20344, gerelateerd aan het bepalen van de verhouding tussen de uitlaatgastemperatuur en de verbrandingstemperatuur in een benzinemotor. In de probleemstelling is bekend dat de compressieverhouding van de motor 8 is en dat de uitzetting als adiabatisch wordt beschouwd. Er wordt ook aangenomen dat het werkmengsel een diatomisch ideaal gas is.

Om het probleem op te lossen, moet je de volgende wetten en formules gebruiken:

  1. Wet van Boyle-Mariotte: pV = const, waarbij p de druk is en V het volume.

  2. Wet van adiabatische expansie: pV^γ = const, waarbij γ de adiabatische exponent is.

  3. Wet van Gay-Lussac: V/T = const, waarbij T de temperatuur is.

  4. Toestandsvergelijking van een ideaal gas: pV = nRT, waarbij n de hoeveelheid stof is, R de universele gasconstante.

  5. Adiabatische index voor een diatomisch gas: γ = 1,4.

Op basis van de omstandigheden van het probleem kunnen we formules schrijven voor de volumes van het werkmengsel in verschillende stadia van de werking van de motor:

V1 is het volume van het werkmengsel bij de inlaat in de cilinder, V2 is het volume van het werkmengsel wanneer het wordt gecomprimeerd tot de maximale compressieverhouding, V3 is het volume van het werkmengsel aan het einde van de verbranding en het begin van de expansie, V4 is het volume van het werkmengsel aan de uitlaat.

Met behulp van de ideale gastoestandsvergelijking en de wet van Boyle-Mariotte kunnen we de volgende relaties schrijven:

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

Aangezien de compressieverhouding 8 is, kunnen we ook de relatie tussen de volumes van het werkmengsel schrijven:

V2/V1 = 1/8.

Vervolgens kunnen we, met behulp van de wet van adiabatische expansie, de relatie tussen druk en volumes in verschillende stadia van de werking van de motor opschrijven:

p1V1^γ = p2V2^γ, p3V3^γ = p4V4^γ.

Aangezien de uitzetting als adiabatisch wordt beschouwd, kunnen we de relatie tussen temperaturen en volumes in verschillende stadia van de werking van de motor schrijven met behulp van de wet van Gay-Lussac:

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

Op basis van deze relaties kunnen we de verhouding tussen de uitlaatgastemperatuur en de verbrandingstemperatuur uitdrukken:

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

De verhouding tussen de uitlaatgastemperatuur en de verbrandingstemperatuur bedraagt ​​in dit geval dus 0,16.


***


  1. De compressieverhouding van een benzinemotor is iets geweldigs! Hiermee kunt u het motorvermogen en de efficiëntie verhogen.
  2. Ik ben erg blij met de aankoop van het digitale product Compressieverhouding benzinemotor. Met zijn hulp kon ik de prestaties van mijn auto verbeteren.
  3. Als u de prestaties van uw auto wilt verbeteren, let dan zeker op het digitale product Compressieverhouding benzinemotor.
  4. Ik had niet verwacht dat het digitale product Compressieverhouding benzinemotor de prestaties van mijn auto zo veel zou beïnvloeden. Nu is het krachtiger en zuiniger geworden.
  5. De compressieverhouding van een benzinemotor is een geweldig digitaal product dat de prestaties van elke auto helpt verbeteren.
  6. Ik zou elke autoliefhebber aanraden om een ​​digitaal product Benzinemotor Compressieverhouding aan te schaffen. Het is echt het geld waard.
  7. Met behulp van het digitale product Gasoline Engine Compression Ratio kon ik de dynamiek van mijn auto aanzienlijk verbeteren. Zeer tevreden met het resultaat!



Eigenaardigheden:




Geweldig digitaal product! De compressieverhouding van een benzinemotor kan zijn prestaties aanzienlijk verbeteren.

Dit digitale product is het geld zeker waard! Ik heb gemerkt dat mijn auto soepeler en zuiniger rijdt na installatie van dit programma.

Ik ben erg blij met de resultaten! De compressieverhouding van de benzinemotor hielp het vermogen van mijn auto te vergroten, wat vooral handig is bij het inhalen op de weg.

Gewoon geweldig! Het digitale product werkte echt en mijn auto reageert nu veel beter op het gaspedaal.

Ik raad dit digitale product aan aan iedereen die meer uit zijn auto wil halen! De compressieverhouding van een benzinemotor helpt het koppel te verhogen en de acceleratie te versnellen.

Ik had nooit gedacht dat zo'n klein digitaal product zo'n grote impact zou kunnen hebben op de motorprestaties! De compressieverhouding werkt echt en ik merkte een aanzienlijke toename van het vermogen.

Dit digitale product is een echt wonder van technologie! De compressieverhouding van de benzinemotor heeft het brandstofverbruik van mijn auto aanzienlijk verminderd.

Ik ben erg blij dat ik heb besloten om dit digitale product te proberen! De compressieverhouding van de benzinemotor heeft de prestaties van mijn auto verbeterd, wat vooral merkbaar is op snelwegen.

Dit digitale product is gewoon geweldig! Ik merkte dat mijn auto na het aanpassen van de compressieverhouding van de benzinemotor stiller en soepeler begon te lopen.

Ik zou dit digitale product aanbevelen aan iedereen die het maximale uit zijn auto wil halen! De compressieverhouding van een benzinemotor verbetert inderdaad de motorprestaties en bespaart brandstof.

Gerelateerde producten

Extra informatie

Beoordeling: 4.5
(82)