Относительно численных значений коэффициента расхода в литературе имеются весьма разнообразные указания, сильно разнящиеся между собой. Различные авторы дают значения для выхлопных окон в пределах у. = от 0,23 до 0,9 и для продувочных окон у. = от 0,31 до 0,9, причём каждым из авторов в отдельности эти значения даются в сравнительно узких пределах или указывается вообще только одно значение. Такое разнообразие численных значений объясняется, во-первых, тем, что и в действительности коэффициенты расхода могут встречаться весьма различной величины, так как зависят от многих факторов, а во-вторых, некоторые авторы дают численные значения недостаточно проверенными или произвольными; иногда переносят на двигатель величины, полученные в других условиях истечения, что почти всегда совершенно недопустимо. Кроме того, оказывает влияние метод экспериментального определения или пересчёта по результатам измерений. Во всяком случае, к литёратурным данным относительно коэффициентов расхода нужно относиться осторожно. Коэффициент расхода, зависит от сжатия струи, трения и теплообмена. Главным из этих факторов является сжатие струи. Все три фактора зависят, в свою очередь, от ряда конструктивных особенностей двигателя, от режима его работы и, кроме того, изменяются в зависимости от фазы выхлопа или продувки. Зависимость от конструкции весьма многообразна. Остановимся на некоторых соображениях. Размеры окон влияют на коэффициент расхода, уменьшая его при малых окнах, вследствие относительного роста роли трения и теплообмена, которые будучи в обычных случаях факторами второстепенными, значительно возрастают, когда отношение периметра к сечению окна (или гидравлический радиус сечения) становится большим. Например, в авиационном дизеле, в котором продувочные окна имеют диаметр 7 мм, найдено ji, = 0,67, а в двигателе I НК-65 с продувочными окнами диаметром 16 мм найдено у, = 0,78 (в последнем случае кроме четырёх круглых окон имеются два прямоугольных). Увеличение размеров окон также приводит к понижению j*. по другой причине — ухудшается направляющее действие стенок окна на струю газа, что приводит к увеличению завихрений вокруг струи. При очень больших окнах в некоторых случаях применяют конструкцию окон с перегородкой (фиг. 25), которая улучшает влияние окна на направление струи; по-видимому, улучшение направления струи. Расположение и направление окон влияет на коэффициент расхода, особенно для продувочных окон, потому что струи воздуха, входя в цилиндр, сталкиваются между собою и могут мешать одна другой свободно входить в цилиндр. Тангенциальное направление окон обеспечивает наиболее длинный путь струи без столкновения с сосед ними струями и, значит, влияет на увеличение коэффициента расхода. Перепад давлений, как показали опыты, произведённые в ЦИАМ, а значит, и скорость истечения не влияют на коэффициенты расхода. Опыты производились продуванием воздуха через двигатель, поршень которого устанавливался неподвижно в определённых положениях. Давления перед продувочными окнами применялись до 400 мм вод. ст. сверх атмосферного. Однако, другие опыты указывают на наличие зависимости ц от перепада давлений. Этими опытами установлено, что коэффициент расхода зависит от положения поршня, т. е. величины открытого сечения окна,,' (фиг.26), увеличиваясь при малых сечениях. Подсчёт же коэффициента расхода по данным опыта производился по сечению, открытому поршнем, которое при малых открытиях окна меньше, чем минимальное сечение струи. После прохода струи в цилиндре образуется новое минимальное сечение, но коэффициент сжатия будет больше, чем при входе воздуха в окно, так как в небольшом объёме окна нет значительных масс воздуха, которые могли бы вызвать сильное сжатие струи, вследствие подхода к отверстию, открытому поршнем со скоростями, перпендикулярными к оси отверстия. Коэффициент расхода для выхлопных окон, получился меньше, чем для продувочных. Это опять таки можно объяснить величиной коэффициента сжатия, так как в выхлопные окна газ входит непосредственно из цилиндра, Где имеются большие массы газа, подходящие к окну с боков и вызывающие сжатие струи. Увеличение коэффициента расхода при малых сечениях объяснить труднее, чем такое же явление в продувочных окнах. Возможно, что поток газа в цилиндре, двигаясь в сторону выхлопного поршня, ударяется в него и уже в результате отражения попадает в выхлопные окна, частично оттесняя от них газы, движущиеся вдоль стенки. Большее значение коэффициента расхода у продувочных окон, чем у выхлопных, по-видимому, получается всегда, когда продувочные окна удачно сконструированы; большинство литературных указаний соответствуют такому соотношению. Но, конечно, встречаются отклонения, если струи продувочного воздуха направлены неудачно и мешают друг другу при входе в цилиндр. На основании этих соображений на конструирование продувочных окон нужно обращать особенно большое внимание, по сравнению с выхлопными. На коэффициент расхода оказывает влияние форма днища поршня, которой часто. придают профиль, способствующий нужному направлению продувочного воздуха. Если минимальное сечение струи воздуха наталкивается на выступ поршня, то это будет влиять на коэффициент расхода. Особенно часто на поршнях устраивают выступы в двигателях с поперечной продувкой где нужно направлять воздух, входящий в цилиндр, вверх в то время, как он стремится двигаться поперёк цилиндра, оставляя верхнюю часть неочищенной. Из сказанного ранее следует, что продувочные окна целесообразно выполнять настолько длинными, чтобы минимальное сечение струи размещалось внутри окна, не доходя до поршня. Перейдём к рассмотрению истечения газов через клапаны. Газовый поток, выходящий через клапан, претерпевает следующие изменения по мере подъёма клапана над седлом. При малых подъемах щель между клапаном и седлом хорошо направляет поток газа; по выходе из этой щели частицы газа имеют скорости, направленные вдоль потока. Понятно, что коэффициент расхода изменяется в зависимости от подъёма клапана, так как при увеличении подъёма направление для потока всё ухудшается и, следовательно, уменьшается коэффициент сжатия о. Характер изменения коэффициента скорости ф трудно установить путём общих рассуждений, но ясно, что с увеличением подъёма уменьшается роль трения о стенки, но увеличивается завихрение вокруг потока газа. 4. При малых подъёмах клапана наивыгоднейший угол конуса седла 8 s=s 30°, и при больших подъёмах иаивыгод-1 иейший угол 5 =» 45". Несовпадение значений при подъёме и при посадке клапана объясняется тем, что при расчёте предполагалось, что давление р„ перед клапаном остаётся постоянным; в действительности же оно изменяется и это влияет на расход газа. Таким образом, коэффициент расхода учитывает фиг. 32> всасывающий клапан газогенера-также и отклонение давления торного тракторного двигателя ХТЗ Д21\ перед клапаном от среднего значения. Эти отклонения являются индивидуальной особенностью испытанного двигателя и его газовсасывающей системы, поэтому данные для коэффициента расхода не могут быть безоговорочг но перенесены на другие двигатели. При менее точных расчётах можно принимать коэффициент расхода постоянным в течение периода всасывания.
