а) Коэффициент молекулярного изменения горючей смеси или свежего заряда:
(2.29)
б) Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси
(2.30)
в) Количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания (прим.: рассчитывается для бензиновых двигателей), кДж/кг:
DHu=119950×(1-a)×L0 (2.31)
г) Теплота сгорания рабочей смеси, кДж/кмоль раб. см.:
- для бензиновых двигателей:
(2.32)
- для дизелей:
(2.33)
д) Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания, кДж/(кмоль·град):
- для бензиновых двигателей:
(2.34)
- для дизелей:
(2.35)
определяется следующим образом. В выражениях (2.34) или (2.35) вместо М2, и т.д. подставляются их значения, приведенные в таблице. 2.3. Далее, вместо обозначений теплоемкостей продуктов сгорания , , и т.д. в выражениях (2.34) или (2.35) из таблицы 2.5 для интервала температур от 1501 до 2800 °С подставляются соответствующие формулы. Например, вместо в выражении (2.34) пишем и т.д.
В конечном итоге, после раскрытия скобок и упрощения получается выражение вида , где а и в – численные величины, tz – символьная величина.
е) Коэффициент использования теплоты выбирается:
- для карбюраторных двигателей по рис. 2.1;
- для двигателей со впрыском легкого топлива по рис. 2.2;
- для дизелей без наддува принимается xz=0,82, для дизелей с наддувом - xz=0,86.
ж) Температура в конце видимого процесса сгорания, К:
(2.36)
Подставляя в это уравнение все уже ранее найденные значения и выражения, после раскрытия скобок и упрощения получаем квадратное уравнение вида . Решая данное уравнение, находим положительный корень tz по известной формуле:
(2.37)
з) Максимальное давление сгорания теоретическое, МПа:
(2.38)
и) Максимальное давление сгорания действительное, МПа:
к) Степень повышения давления:
l=pz/pc (2.39)
Для дизелей с целью снижения газовых нагрузок на детали КШМ целесообразно иметь максимальное давление сгорания не выше 11…12 МПа. В связи с этим принимают l=2 для дизелей без наддува и l=1,5 - для дизелей с наддувом.
Полученные результаты расчетов:
- для бензинового ДВС свести в таблицу 2.9;
- для дизеля представить в конце формул (2.29)…(2.38).
Таблица 2.9
Процесс сгорания | ||||
nmin | nN | nM | nmax | |
m0 | ||||
m | ||||
DHи | ||||
Hраб.см. | ||||
xz | ||||
tz °C | ||||
Tz К | ||||
pz | ||||
pzд | ||||
l |