Kompressionsförhållande för en bensinmotor (förhållande

Kompressionsförhållandet för intern förbränning (förhållandet mellan den maximala volymen av arbetsblandningen och dess minimivolym) är 8. Det är nödvändigt att hitta förhållandet mellan avgastemperaturen och förbränningstemperaturen. För att lösa detta problem kommer vi att betrakta expansionen som adiabatisk och arbetsblandningen (en blandning av luft och bensinånga) som en diatomisk idealgas.

Låt oss beteckna med V1 och V2 volymerna av arbetsblandningen före respektive efter kompression. Sedan:

V2/V1 = 1/8

Tänk på förbränningsprocessen i en motor. Låt oss beteckna med Q1 mängden värme som frigörs vid förbränning av en enhetsmassa av arbetsblandningen. Då kommer den termiska effekten av förbränning att vara lika med Q = Q1 * m, där m är massan av arbetsblandningen.

Efter förbränningen kommer värmen att omvandlas till gasens inre energi, vilket ökar dess temperatur. Låt oss beteckna med Cv den specifika värmekapaciteten vid konstant volym och med Cp den specifika värmekapaciteten vid konstant tryck. Sedan, under adiabatisk expansion av gasen:

Cv * (T2 - T1) = -Q

där T1 är gastemperaturen före förbränning, T2 är gastemperaturen efter förbränning.

Låt oss överväga processen för gaskompression. Låt oss beteckna med P1 och P2 gastrycken före respektive efter kompression. Sedan, under en adiabatisk process:

P1 * V1^y = P2 * V2^y

där γ = Cp/Cv är den adiabatiska exponenten.

Med hjälp av den ideala gasekvationen för tillstånd:

PV = mRT

där P är tryck, V är volym, m är massa av gas, R är universell gaskonstant, T är gastemperatur, får vi:

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

Om vi ​​delar de två sista ekvationerna får vi:

P2/P1 = V1/V2 * T2/T1

Om vi ​​ersätter V2/V1 med värdet från den första ekvationen får vi:

P2/P1 = 8 * T2/T1

Genom att jämföra denna ekvation med ekvationen för en adiabatisk process får vi:

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

Med tanke på att γ = Cp/Cv och att Cp - Cv = R, får vi:

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

Låt oss uttrycka temperaturförhållandet i termer av kända kvantiteter:

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

Låt oss ersätta värdet på tryckförhållandet som erhålls från ekvationen för gaskompression i denna ekvation:

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

Således kommer förhållandet mellan avgastemperaturen och förbränningstemperaturen att vara lika med 8^(R/Cp - 1).

Vår digitala produkt är en detaljerad lösning på problem nr 20344 om termodynamik relaterad till kompressionsförhållandet för en bensinmotor och förhållandet mellan avgastemperatur och förbränningstemperatur. I vår produkt hittar du en kort inspelning av problemets villkor, formler och lagar som används i lösningen, härledningen av beräkningsformeln och svaret på problemet.

Vårt team av termodynamikexperter har förberett denna lösning med de senaste framstegen inom vetenskap och teknik. Vi tog hänsyn till alla funktioner i uppgiften och gav omfattande svar på alla hennes frågor.

Vi inbjuder dig att köpa vår digitala produkt för att snabbt och enkelt lösa detta problem och få mycket beröm för ditt arbete. Vår produkt är designad i ett vackert html-format, vilket gör det lätt att läsa och förstå materialet. Om du har några frågor om att lösa ett problem är vårt team alltid redo att hjälpa dig.

Detta problem är relaterat till kompressionsförhållandet för en bensinmotor och förhållandet mellan avgastemperatur och förbränningstemperatur. För att lösa det är det nödvändigt att ta hänsyn till att gasexpansion sker adiabatiskt, och arbetsblandningen är en diatomisk idealgas.

Låt oss beteckna med V1 och V2 volymerna av arbetsblandningen före respektive efter kompression. Då kommer förhållandet mellan volymerna av arbetsblandningen att vara lika med V2/V1 = 1/8.

Tänk på förbränningsprocessen i en motor. Låt oss beteckna med Q1 mängden värme som frigörs vid förbränning av en enhetsmassa av arbetsblandningen. Då kommer den termiska effekten av förbränning att vara lika med Q = Q1 * m, där m är massan av arbetsblandningen.

Efter förbränningen kommer värmen att omvandlas till gasens inre energi, vilket ökar dess temperatur. Låt oss beteckna med Cv den specifika värmekapaciteten vid konstant volym och med Cp den specifika värmekapaciteten vid konstant tryck. Sedan, under adiabatisk expansion av gasen:

Cv * (T2 - T1) = -Q,

där T1 är gastemperaturen före förbränning, T2 är gastemperaturen efter förbränning.

Låt oss överväga processen för gaskompression. Låt oss beteckna med P1 och P2 gastrycken före respektive efter kompression. Sedan, under en adiabatisk process:

P1 * V1^γ = P2 * V2^γ,

där γ = Cp/Cv är den adiabatiska exponenten.

Med hjälp av tillståndsekvationen för en idealgas: PV = mRT, där P är tryck, V är volym, m är gasmassa, R är den universella gaskonstanten, T är gastemperatur, får vi:

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

Om vi ​​delar de två sista ekvationerna får vi:

P2/P1 = V1/V2 * T2/T1

Om vi ​​ersätter V2/V1 med värdet från den första ekvationen får vi:

P2/P1 = 8 * T2/T1

Genom att jämföra denna ekvation med ekvationen för en adiabatisk process får vi:

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

Med tanke på att γ = Cp/Cv och att Cp - Cv = R, får vi:

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

Låt oss uttrycka temperaturförhållandet i termer av kända kvantiteter:

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

Låt oss ersätta värdet på volymförhållandet från den första ekvationen i denna ekvation:

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

Således kommer förhållandet mellan avgastemperaturen och förbränningstemperaturen att vara lika med 1/(1/8)^(R/Cp) = 8^(R/Cp - 1).

Svar: Förhållandet mellan avgastemperaturen och förbränningstemperaturen är 8^(R/Cp - 1), där R är den universella gaskonstanten, Cp är den specifika värmekapaciteten vid konstant tryck.

Denna digitala produkt är en detaljerad lösning på problem nr 20344 om termodynamik relaterad till kompressionsförhållandet för en bensinmotor och förhållandet mellan avgastemperatur och förbränningstemperatur.

För att lösa problemet använder vi följande formler och lagar:

• Kompressionsförhållandet för intern förbränning (förhållandet mellan den maximala volymen av arbetsblandningen och dess minimivolym) är 8.
• Vi anser att arbetsblandningen (en blandning av luft och bensinånga) är en diatomisk idealgas.
• Vi anser att gasens expansion i cylindern är adiabatisk.
• Låt oss beteckna med V1 och V2 volymerna av arbetsblandningen före respektive efter kompression. Sedan: V2/V1 = 1/8.
• Låt oss beteckna med Q1 mängden värme som frigörs vid förbränning av en enhetsmassa av arbetsblandningen. Då kommer den termiska effekten av förbränning att vara lika med Q = Q1 * m, där m är massan av arbetsblandningen.
• Låt oss beteckna med Cv den specifika värmekapaciteten vid konstant volym och med Cp den specifika värmekapaciteten vid konstant tryck. Sedan, under adiabatisk expansion av gas: Cv * (T2 - T1) = -Q, där T1 är gastemperaturen före förbränning, T2 är gastemperaturen efter förbränning.
• Låt oss överväga processen för gaskompression. Låt oss beteckna med P1 och P2 gastrycken före respektive efter kompression. Sedan, för en adiabatisk process: P1 * V1^γ = P2 * V2^γ, där γ = Cp/Cv är den adiabatiska exponenten.
• Med hjälp av tillståndsekvationen för en idealgas: PV = mRT, där P är tryck, V är volym, m är gasmassa, R är den universella gaskonstanten, T är gastemperatur, får vi: P1 * V1 = m * R * T1, P2 * V2 = m * R * T2.
• Om vi ​​delar de två sista ekvationerna får vi: P2/P1 = V1/V2 * T2/T1.
• Genom att ersätta V2/V1 med värdet från den första ekvationen får vi: P2/P1 = 8 * T2/T1.
• Genom att jämföra denna ekvation med ekvationen för den adiabatiska processen får vi: (P2/P1)^(γ-1) = T2/T1.
• Med tanke på att γ = Cp/Cv och att Cp - Cv = R, får vi: (P2/P1)^(R/Cp) = T2/T1.
• Låt oss uttrycka temperaturförhållandet genom kända storheter: T2/T1 = (P2/P1)^(R/Cp).
• Låt oss i denna ekvation ersätta värdet på tryckförhållandet som erhålls från ekvationen för gaskompression: T2/T1 = 8^(R/Cp - 1).
• Således kommer förhållandet mellan avgastemperaturen och förbränningstemperaturen att vara lika med 8^(R/Cp - 1).

Dessa formler och lagar gör det möjligt att lösa problemet med kompressionsförhållandet för en bensinmotor och förhållandet mellan avgastemperaturen och förbränningstemperaturen. För att lösa detta problem är det emellertid nödvändigt att känna till den specifika värmekapaciteten vid konstant volym (Cv) och specifik värmekapacitet vid konstant tryck (Cp) för arbetsblandningen i en bensinmotor. Dessa värden beror på sammansättningen av arbetsblandningen och kan vara olika för olika typer av bränsle och bränsletillsatser.

Därför, för att lösa detta problem, behöver du inte bara känna till termodynamikens formler och lagar, utan också de specifika värdena för den specifika värmekapaciteten vid konstant volym och vid konstant tryck för en given arbetsblandning. Om dessa värden är okända, måste ytterligare data eller antaganden användas för att fastställa dem.

***

Denna produkt är en beskrivning av lösningen på problem nr 20344, relaterat till att bestämma förhållandet mellan avgastemperaturen och förbränningstemperaturen i en bensinmotor. I problemformuleringen är det känt att motorns kompressionsförhållande är 8, och expansionen anses vara adiabatisk. Det antas också att arbetsblandningen är en diatomisk idealgas.

För att lösa problemet måste du använda följande lagar och formler:

1. Boyle-Mariottes lag: pV = const, där p är tryck, V är volym.

2. Lagen för adiabatisk expansion: pV^γ = const, där γ är den adiabatiska exponenten.

3. Gay-Lussacs lag: V/T = const, där T är temperatur.

4. Tillståndsekvation för en idealgas: pV = nRT, där n är mängden ämne, R är den universella gaskonstanten.

5. Adiabatiskt index för en diatomisk gas: γ = 1,4.

Baserat på förhållandena för problemet kan vi skriva formler för volymerna av arbetsblandningen vid olika stadier av motordrift:

V1 är volymen av arbetsblandningen vid inloppet i cylindern, V2 är volymen av arbetsblandningen när den komprimeras till det maximala kompressionsförhållandet, V3 är volymen av arbetsblandningen vid slutet av förbränningen och början av expansionen, V4 är volymen av arbetsblandningen vid avgaserna.

Med hjälp av tillståndets idealgasekvation och Boyle-Mariottes lag kan vi skriva följande samband:

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

Med tanke på att kompressionsförhållandet är 8, kan vi också skriva förhållandet mellan volymerna av arbetsblandningen:

V2/V1 = 1/8.

Därefter, med hjälp av lagen om adiabatisk expansion, kan vi skriva förhållandet mellan tryck och volymer vid olika stadier av motordrift:

p1V1^γ = p2V2^γ, p3V3^y = p4V4^y.

Med tanke på att expansionen anses vara adiabatisk kan vi också skriva förhållandet mellan temperaturer och volymer vid olika stadier av motordrift med hjälp av Gay-Lussacs lag:

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

Baserat på dessa samband kan vi uttrycka förhållandet mellan avgastemperaturen och förbränningstemperaturen:

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

Således är förhållandet mellan avgastemperaturen och förbränningstemperaturen i detta fall 0,16.

***

1. Kompressionsförhållandet för en bensinmotor är en stor sak! Det låter dig öka motoreffekten och effektiviteten.
2. Jag är mycket nöjd med köpet av den digitala produkten Gasoline Engine Compression Ratio. Med dess hjälp kunde jag förbättra min bils prestanda.
3. Om du vill förbättra din bils prestanda, var noga med att vara uppmärksam på den digitala produkten Bensinmotorkompressionsförhållande.
4. Jag förväntade mig inte att den digitala produkten Gasoline Engine Compression Ratio skulle påverka min bils prestanda så mycket. Nu har den blivit mer kraftfull och ekonomisk.
5. Bensinmotorns kompressionsförhållande är en fantastisk digital produkt som hjälper till att förbättra prestandan för alla bilar.
6. Jag skulle rekommendera alla bilentusiaster att köpa en digital produkt Bensinmotorkompressionsförhållande. Det är verkligen värt pengarna.
7. Med den digitala produkten Bensinmotorkompressionsförhållande kunde jag förbättra min bils dynamik avsevärt. Mycket nöjd med resultatet!

Egenheter:

Bra digital produkt! Kompressionsförhållandet för en bensinmotor kan förbättra dess prestanda avsevärt.

Denna digitala produkt är definitivt värd pengarna! Jag har märkt att min bil går smidigare och mer ekonomiskt efter att ha installerat det här programmet.

Jag är mycket nöjd med resultatet! Bensinmotorns kompressionsförhållande bidrog till att öka min bils kraft, vilket är särskilt användbart vid omkörningar på vägen.

Underbart! Den digitala produkten fungerade verkligen och min bil är nu mycket mer känslig för gaspedalen.

Jag rekommenderar denna digitala produkt till alla som vill få ut mer av sin bil! Kompressionsförhållandet hos en bensinmotor hjälper till att öka vridmomentet och accelerera accelerationen.

Jag trodde aldrig att en så liten digital produkt kunde ha så stor inverkan på motorns prestanda! Kompressionsförhållandet fungerar verkligen och jag märkte en betydande ökning av kraften.

Denna digitala produkt är ett verkligt mirakel av teknik! Bensinmotorns kompressionsförhållande har minskat bränsleförbrukningen avsevärt på min bil.

Jag är väldigt glad att jag bestämde mig för att prova denna digitala produkt! Bensinmotorns kompressionsförhållande har förbättrat min bils prestanda, vilket är särskilt märkbart på motorvägar.

Denna digitala produkt är bara bra! Jag märkte att efter att ha justerat kompressionsförhållandet för bensinmotorn började min bil gå tystare och mjukare.

Jag skulle rekommendera denna digitala produkt till alla som vill få ut det mesta av sin bil! Kompressionsförhållandet hos en bensinmotor förbättrar verkligen motorns prestanda och sparar bränsle.