Kompresjonsforhold for en bensinmotor (forhold

Kompresjonsforholdet for intern forbrenning (forholdet mellom maksimalt volum av arbeidsblandingen til minimumsvolumet) er 8. Det er nødvendig å finne forholdet mellom eksostemperaturen og forbrenningstemperaturen. For å løse dette problemet vil vi vurdere ekspansjonen som adiabatisk, og arbeidsblandingen (en blanding av luft og bensindamp) som en diatomisk ideell gass.

La oss betegne volumene av arbeidsblandingen med V1 og V2 henholdsvis før og etter kompresjon. Deretter:

V2/V1 = 1/8

Tenk på forbrenningsprosessen i en motor. La oss betegne med Q1 mengden varme som frigjøres under forbrenningen av en enhetsmasse av arbeidsblandingen. Da vil den termiske effekten av forbrenningen være lik Q = Q1 * m, hvor m er massen til arbeidsblandingen.

Etter forbrenning vil varmen omdannes til intern energi i gassen, noe som øker temperaturen. La oss betegne med Cv den spesifikke varmekapasiteten ved konstant volum og med Cp den spesifikke varmekapasiteten ved konstant trykk. Deretter, under adiabatisk ekspansjon av gassen:

Cv * (T2 - T1) = -Q

der T1 er gasstemperaturen før forbrenning, T2 er gasstemperaturen etter forbrenning.

La oss vurdere prosessen med gasskompresjon. La oss angi med P1 og P2 gasstrykkene henholdsvis før og etter kompresjon. Deretter, under en adiabatisk prosess:

P1 * V1^γ = P2 * V2^γ

hvor γ = Cp/Cv er den adiabatiske eksponenten.

Ved å bruke den ideelle gassligningen for tilstand:

PV = mRT

der P er trykk, V er volum, m er massen av gass, R er universell gasskonstant, T er gasstemperatur, får vi:

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

Ved å dele de to siste ligningene får vi:

P2/P1 = V1/V2 * T2/T1

Ved å erstatte V2/V1 med verdien oppnådd fra den første ligningen, får vi:

P2/P1 = 8 * T2/T1

Ved å sammenligne denne ligningen med ligningen for en adiabatisk prosess får vi:

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

Tatt i betraktning at γ = Cp/Cv og at Cp - Cv = R, får vi:

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

La oss uttrykke temperaturforholdet i form av kjente mengder:

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

La oss erstatte verdien av trykkforholdet oppnådd fra ligningen for gasskompresjon i denne ligningen:

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

Dermed vil forholdet mellom eksostemperaturen og forbrenningstemperaturen være lik 8^(R/Cp - 1).

Vårt digitale produkt er en detaljert løsning på problem nr. 20344 om termodynamikk relatert til kompresjonsforholdet til en bensinmotor og forholdet mellom eksostemperatur og forbrenningstemperatur. I vårt produkt finner du en kort registrering av forholdene til problemet, formler og lover brukt i løsningen, utledningen av beregningsformelen og svaret på oppgaven.

Vårt team av termodynamikkeksperter har utarbeidet denne løsningen ved å bruke de siste fremskrittene innen vitenskap og teknologi. Vi tok hensyn til alle funksjonene i oppgaven og ga omfattende svar på alle spørsmålene hennes.

Vi inviterer deg til å kjøpe vårt digitale produkt for raskt og enkelt å løse dette problemet og motta stor ros for arbeidet ditt. Produktet vårt er designet i et vakkert html-format, som gjør det enkelt å lese og forstå materialet. Hvis du har spørsmål om å løse et problem, er teamet vårt alltid klare til å hjelpe deg.

Dette problemet er relatert til kompresjonsforholdet til en bensinmotor og forholdet mellom eksostemperatur og forbrenningstemperatur. For å løse det er det nødvendig å ta hensyn til at gassekspansjon skjer adiabatisk, og arbeidsblandingen er en diatomisk ideell gass.

La oss betegne volumene av arbeidsblandingen med V1 og V2 henholdsvis før og etter kompresjon. Da vil forholdet mellom volumene til arbeidsblandingen være lik V2/V1 = 1/8.

Tenk på forbrenningsprosessen i en motor. La oss betegne med Q1 mengden varme som frigjøres under forbrenningen av en enhetsmasse av arbeidsblandingen. Da vil den termiske effekten av forbrenningen være lik Q = Q1 * m, hvor m er massen til arbeidsblandingen.

Etter forbrenning vil varmen omdannes til intern energi i gassen, noe som øker temperaturen. La oss betegne med Cv den spesifikke varmekapasiteten ved konstant volum og med Cp den spesifikke varmekapasiteten ved konstant trykk. Deretter, under adiabatisk ekspansjon av gassen:

Cv * (T2 - T1) = -Q,

der T1 er gasstemperaturen før forbrenning, T2 er gasstemperaturen etter forbrenning.

La oss vurdere prosessen med gasskompresjon. La oss angi med P1 og P2 gasstrykkene henholdsvis før og etter kompresjon. Deretter, under en adiabatisk prosess:

P1 * V1^γ = P2 * V2^γ,

hvor γ = Cp/Cv er den adiabatiske eksponenten.

Ved å bruke tilstandsligningen til en ideell gass: PV = mRT, der P er trykk, V er volum, m er gassmasse, R er den universelle gasskonstanten, T er gasstemperatur, får vi:

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

Ved å dele de to siste ligningene får vi:

P2/P1 = V1/V2 * T2/T1

Ved å erstatte V2/V1 med verdien oppnådd fra den første ligningen, får vi:

P2/P1 = 8 * T2/T1

Ved å sammenligne denne ligningen med ligningen for en adiabatisk prosess får vi:

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

Tatt i betraktning at γ = Cp/Cv og at Cp - Cv = R, får vi:

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

La oss uttrykke temperaturforholdet i form av kjente mengder:

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

La oss erstatte verdien av volumforholdet oppnådd fra den første ligningen i denne ligningen:

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

Dermed vil forholdet mellom eksostemperaturen og forbrenningstemperaturen være lik 1/(1/8)^(R/Cp) = 8^(R/Cp - 1).

Svar: Forholdet mellom eksostemperaturen og forbrenningstemperaturen er 8^(R/Cp - 1), der R er den universelle gasskonstanten, Cp er den spesifikke varmen ved konstant trykk.

Dette digitale produktet er en detaljert løsning på problem nr. 20344 om termodynamikk relatert til kompresjonsforholdet til en bensinmotor og forholdet mellom eksostemperatur og forbrenningstemperatur.

For å løse problemet bruker vi følgende formler og lover:

• Kompresjonsforholdet for intern forbrenning (forholdet mellom maksimalt volum av arbeidsblandingen og minimumsvolumet) er 8.
• Vi anser arbeidsblandingen (en blanding av luft og bensindamp) for å være en diatomisk ideell gass.
• Vi anser ekspansjonen av gassen i sylinderen som adiabatisk.
• La oss betegne volumene av arbeidsblandingen med V1 og V2 henholdsvis før og etter kompresjon. Deretter: V2/V1 = 1/8.
• La oss betegne med Q1 mengden varme som frigjøres under forbrenningen av en enhetsmasse av arbeidsblandingen. Da vil den termiske effekten av forbrenningen være lik Q = Q1 * m, hvor m er massen til arbeidsblandingen.
• La oss betegne med Cv den spesifikke varmekapasiteten ved konstant volum og med Cp den spesifikke varmekapasiteten ved konstant trykk. Deretter, under adiabatisk ekspansjon av gass: Cv * (T2 - T1) = -Q, hvor T1 er gasstemperaturen før forbrenning, T2 er gasstemperaturen etter forbrenning.
• La oss vurdere prosessen med gasskompresjon. La oss angi med P1 og P2 gasstrykkene henholdsvis før og etter kompresjon. Så, for en adiabatisk prosess: P1 * V1^γ = P2 * V2^γ, hvor γ = Cp/Cv er den adiabatiske eksponenten.
• Ved å bruke tilstandsligningen til en ideell gass: PV = mRT, hvor P - trykk, V - volum, m - gassmasse, R - universalgasskonstant, T - gasstemperatur, får vi: P1 * V1 = m * R * T1, P2 * V2 = m * R * T2.
• Ved å dele de to siste ligningene får vi: P2/P1 = V1/V2 * T2/T1.
• Ved å erstatte V2/V1 med verdien oppnådd fra den første ligningen, får vi: P2/P1 = 8 * T2/T1.
• Ved å sammenligne denne ligningen med ligningen for den adiabatiske prosessen får vi: (P2/P1)^(γ-1) = T2/T1.
• Tatt i betraktning at γ = Cp/Cv og at Cp - Cv = R, får vi: (P2/P1)^(R/Cp) = T2/T1.
• La oss uttrykke temperaturforholdet gjennom kjente mengder: T2/T1 = (P2/P1)^(R/Cp).
• La oss erstatte i denne ligningen verdien av trykkforholdet oppnådd fra ligningen for gasskompresjon: T2/T1 = 8^(R/Cp - 1).
• Dermed vil forholdet mellom eksostemperaturen og forbrenningstemperaturen være lik 8^(R/Cp - 1).

Disse formlene og lovene gjør det mulig å løse problemet knyttet til kompresjonsforholdet til en bensinmotor og forholdet mellom eksostemperaturen og forbrenningstemperaturen. For å løse dette problemet er det imidlertid nødvendig å kjenne den spesifikke varmekapasiteten ved konstant volum (Cv) og spesifikk varmekapasitet ved konstant trykk (Cp) for arbeidsblandingen til en bensinmotor. Disse verdiene avhenger av sammensetningen av arbeidsblandingen og kan være forskjellige for forskjellige typer drivstoff og drivstofftilsetningsstoffer.

Derfor, for å løse dette problemet, må du ikke bare kjenne termodynamikkens formler og lover, men også de spesifikke verdiene for den spesifikke varmekapasiteten ved konstant volum og ved konstant trykk for en gitt arbeidsblanding. Hvis disse verdiene er ukjente, må tilleggsdata eller forutsetninger brukes for å bestemme dem.

***

Dette produktet er en beskrivelse av løsningen på problem nr. 20344, relatert til å bestemme forholdet mellom eksostemperaturen og forbrenningstemperaturen i en bensinmotor. I problemstillingen er det kjent at kompresjonsforholdet til motoren er 8, og ekspansjonen regnes som adiabatisk. Det antas også at arbeidsblandingen er en diatomisk ideell gass.

For å løse problemet må du bruke følgende lover og formler:

1. Boyle-Mariottes lov: pV = const, der p er trykk, V er volum.

2. Loven for adiabatisk ekspansjon: pV^γ = const, hvor γ er den adiabatiske eksponenten.

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

4. Tilstandslikning for en ideell gass: pV = nRT, der n er mengden av stoff, R er den universelle gasskonstanten.

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

Basert på betingelsene for problemet, kan vi skrive formler for volumene av arbeidsblandingen på forskjellige stadier av motordrift:

V1 er volumet av arbeidsblandingen ved innløpet til sylinderen, V2 er volumet av arbeidsblandingen når den er komprimert til maksimalt kompresjonsforhold, V3 er volumet av arbeidsblandingen ved slutten av forbrenningen og begynnelsen av ekspansjonen, V4 er volumet av arbeidsblandingen ved eksosen.

Ved å bruke den ideelle gassligningen til staten og Boyle-Mariotte-loven, kan vi skrive følgende forhold:

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

Gitt at kompresjonsforholdet er 8, kan vi også skrive forholdet mellom volumene til arbeidsblandingen:

V2/V1 = 1/8.

Deretter, ved å bruke loven om adiabatisk ekspansjon, kan vi skrive forholdet mellom trykk og volumer på forskjellige stadier av motordrift:

p1V1^γ = p2V2^γ, p3V3^γ = p4V4^γ.

Gitt at ekspansjonen anses som adiabatisk, kan vi også skrive forholdet mellom temperaturer og volumer på forskjellige stadier av motordrift ved å bruke Gay-Lussacs lov:

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

Basert på disse sammenhengene kan vi uttrykke forholdet mellom eksostemperaturen og forbrenningstemperaturen:

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

Dermed er forholdet mellom eksostemperaturen og forbrenningstemperaturen i dette tilfellet 0,16.

***

1. Kompresjonsforholdet til en bensinmotor er en flott ting! Det lar deg øke motorkraften og effektiviteten.
2. Jeg er veldig fornøyd med kjøpet av det digitale produktet Gasoline Engine Compression Ratio. Med dens hjelp klarte jeg å forbedre ytelsen til bilen min.
3. Hvis du vil forbedre ytelsen til bilen din, må du huske å ta hensyn til det digitale produktet Bensinmotorens kompresjonsforhold.
4. Jeg forventet ikke at det digitale produktet Bensinmotorkompresjonsforhold ville påvirke bilens ytelse så mye. Nå har den blitt kraftigere og mer økonomisk.
5. Bensinmotorens kompresjonsforhold er et flott digitalt produkt som bidrar til å forbedre ytelsen til enhver bil.
6. Jeg vil anbefale alle bilentusiaster å kjøpe et digitalt produkt Bensinmotorkompresjonsforhold. Det er virkelig verdt pengene.
7. Ved å bruke det digitale produktet Gasoline Engine Compression Ratio klarte jeg å forbedre dynamikken til bilen min betydelig. Veldig fornøyd med resultatet!

Egendommer:

Flott digitalt produkt! Kompresjonsforholdet til en bensinmotor kan forbedre ytelsen betydelig.

Dette digitale produktet er definitivt verdt pengene! Jeg har lagt merke til at bilen min går jevnere og mer økonomisk etter å ha installert dette programmet.

Jeg er veldig fornøyd med resultatene! Kompresjonsforholdet til bensinmotoren bidro til å øke bilens kraft, noe som er spesielt nyttig ved forbikjøring på veien.

Bare fantastisk! Det digitale produktet fungerte virkelig, og bilen min reagerer nå mye mer på gasspedalen.

Jeg anbefaler dette digitale produktet til alle som ønsker å få mer ut av bilen sin! Kompresjonsforholdet til en bensinmotor bidrar til å øke dreiemomentet og akselerere akselerasjonen.

Jeg hadde aldri trodd at et så lite digitalt produkt kunne ha så stor innvirkning på motorytelsen! Kompresjonsforholdet fungerer virkelig, og jeg la merke til en betydelig økning i kraft.

Dette digitale produktet er et virkelig mirakel av teknologi! Kompresjonsforholdet til bensinmotoren har redusert drivstofforbruket betraktelig på bilen min.

Jeg er veldig glad for at jeg bestemte meg for å prøve dette digitale produktet! Kompresjonsforholdet til bensinmotoren har forbedret ytelsen til bilen min, noe som er spesielt merkbart på motorveier.

Dette digitale produktet er bare flott! Jeg la merke til at etter å ha justert kompresjonsforholdet til bensinmotoren, begynte bilen min å gå roligere og jevnere.

Jeg vil anbefale dette digitale produktet til alle som ønsker å få mest mulig ut av bilen sin! Kompresjonsforholdet til en bensinmotor forbedrer faktisk motorytelsen og sparer drivstoff.