Средняя мольная теплоемкость остаточных газов

, кДж/ , (1.26)

 

где M_i – количество i ^го компонента остаточных газов (см. п. 1.1.6);

- средняя мольная теплоемкость i ^го компонента остаточных газов.

, кДж/ ; (1.27)

, кДж/ ; (1.28)

, кДж/ ; (1.29)

, кДж/ ; (1.30)

, кДж/ ; (1.31)

, кДж/ . (1.32)

Средняя мольная теплоемкость рабочей смеси

, кДж/ . (1.33)

 

Расчет процесса сгорания

Коэффициент молекулярного изменения горючей смеси

. (1.34)

 

Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси

. (1.35)

 

1.4.3. Количество тепла , потерянного вследствие неполноты сгорания топлива

при ∆Hu = 0;

при <1 ∆Hu = , МДж/кг. (1.36)

 

Теплота сгорания рабочей смеси

, кДж/ кмоль. (1.37)

 

Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания

, кДж/ , (1.38)

 

где M_i – количество i ^го компонента продуктов сгорания (см. п. 1.1.6);

- средняя мольная теплоемкость i ^го компонента продуктов сгорания.

, кДж/ ; (1.39)

, кДж/ ; (1.40)

, кДж/ ; (1.41)

, кДж/ ; (1.42)

, кДж/ ; (1.43)

, кДж/ . (1.44)

Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания, рассчитанная по формуле (1.37), должна быть определена в виде:

 

. (1.45)

 

Коэффициент использования тепла

Коэффициент использования тепла выражает долю Hu, использованную на повышение внутренней энергии рабочего тела и принимаются:

для бензиновых двигателей 0,75 … 0,85;

для дизелей 0,70 … 0,80.

Большие значения относятся к двигателям с совершенным смесеобразованием и минимальными потерями тепла рабочего тела из-за передачи его к стенкам цилиндра.

 

Уравнение сгорания

Для бензиновых двигателей уравнение сгорания имеет вид:

 

, (1.46)

 

где - коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси.

Для дизельных двигателей уравнение сгорания имеет вид:

 

, (1.47)

где , кДж/ - средняя мольная теплоем-

кость продуктов сгорания при постоянном давлении;

- степень повышения давления;

для дизелей с неразделенными камерами сгорания 1,6 … 2,5;

для дизелей с разделенными камерами сгорания 1,2 … 1,8.

Для решения уравнения необходимо величину или (в зависимости от типа двигателя) в нем заменить выражением (1.45). Затем уравнение упростить и привести к виду:

, (1.48)

где t_z – температура конца сгорания, ^оС;

a, b, c – константы.

Решение уравнения (1.48) имеет вид:

, ^оС. (1.49)

, К. (1.50)

Температура конца сгорания изменяется в пределах:

для бензиновых двигателей T_z = 2400 … 2900 К;

для дизелей T_z = 1800 … 2300 К.

 

Максимальное давление сгорания

Для бензиновых двигателей

, МПа. (1.51)

Для дизелей

, МПа. (1.52)

 

Степень повышения давления (для бензиновых двигателей)

. (1.53)

 

Расчет процесса расширения

1.5.1. Степень предварительного расширения (для дизелей)

. (1.54)

 

Степень последующего расширения (для дизелей)

. (1.55)

 

Давление в конце расширения

 

Для бензиновых двигателей;

, МПа. (1.56)

Для дизелей;

, МПа, (1.57)

где n₂ – средний показатель политропы расширения.

Величина n₂ зависит от интенсивности теплообменом между рабочим телом и стенками цилиндра, камеры сгорания и днища поршня. Подвод тепла к рабочему телу или сокращение отвода тепла на линии расширения приводит к уменьшению среднего показателя политропы расширения. Величину n₂ можно оценить по величине адиабаты расширения k₂ для соответствующих значений , и T_z по номограммам (рис. 2,3 прил. 1). По опытным данным показатель n₂ незначительно отличается от показателя k₂ и, как правило, в меньшую сторону.