2.2.2 Расчет параметров рабочего цикла
ВПУСК
Давление (мПа) и температура (к) в конце впуска
,
где То
= То
+
Т;
Т
– температура подогрева свежего заряда
(для бензиновых двигателей 0–40,
для дизелей 10–40,
для дизелей с наддувом (–5)–(+10).
В двигателях с наддувом давление и температуру окружающей среды принимают равными давлению – Рк и температуре – Тк воздуха на выходе из нагнетателя (компрессора).
В зависимости от степени наддува принимают следующие значения давления наддува РК:
низкий наддув Рк = 1,5Р0;
средний наддув Рк = (1,5…2,2)Р0;
высокий наддув Рк = (2,2…2,5)Р0.
Температура воздуха за компрессором
,
где nk
– показатель
политропы сжатия (nk
1,4…2,0).
Температура в конце впуска
Ta = (Tк + Т + rTr)/(1+r) ,
где r – коэффициент остаточных газов, равный
.
СЖАТИЕ
Давление (мПа) и температура (к) в конце сжатия
,
.
В двигателях с наддувом
,
.
СГОРАНИЕ
Теоретически необходимое количество воздуха (кг) для сгорания 1 кг топлива
l0
Это же количество
в молях
,
где 0,23 – массовое
содержание кислорода в 1 кг воздуха;
– мольная масса воздуха (28,9 кмоль).
Действительное количество свежего заряда в молях, поступившее в двигатель для сгорания 1 кг топлива (кмоль):
для дизелей
;
для карбюраторных двигателей
+ 1/mт,
где mт – молекулярная масса паров топлива, кг/кмоль (для бензина 110–120, дизельного топлива 180–200).
Коэффициент остаточных газов
.
Число молей остаточных газов (кмоль)
.
Число молей газа, находящегося в цилиндре двигателя в конце сжатия (кмоль)
Мc = M1 + Mr.
Число молей продуктов сгорания (кмоль):
для 1
для
1
.
Число молей продуктов сгорания и остаточных газов в точке
Мz = M2 + Mr.
Действительный коэффициент молекулярного изменения
= Mz/Mc.
Теплоемкость свежепоступившего заряда (рабочей смеси или воздуха) (кДж/кмольград)
Cvс = 20,76 + 1,7410–3 Тс.
Теплоемкость продуктов сгорания:
для карбюраторных двигателей (кДж/кмольград) при = 0,8…1,0
Cvz = (18,43 + 2,6) + (15,5 + 13,8)10–4 Тz;
для дизельных двигателей (кДж/кмольград)
Полученные значения Сvz и Сpz подставляют в нижеследующие уравнения с последующим определением температуры (К) в конце процесса сгорания – Тz:
для карбюраторных двигателей
для дизельных двигателей
где Ни – потери тепла (кДж) в связи с неполнотой сгорания,
при 1 потери Нu = 119600L0 (1 – ).
Для дизельного топлива с составом: С = 0,86; Н = 0,13; О = 0,01 низшая теплота сгорания Нu = 42486 кДж/кг; С = 0,87; Н = 0,126; О = 0,004 низшая теплота сгорания Нu = 42437 кДж/кг.
Давление в конце сгорания (МПа):
для карбюраторных двигателей
для дизельных двигателей
Степень повышения давления
