Количество газов в цилиндре до и после сгорания

 

Свежий заряд

                                                      (11)

 

где     L_o^' и L_o - теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1кг жидкого топлива, кг и кмоль, соответственно;

L - действительное количество воздуха, кмоль;

Остаточные газы (М_r, кмоль)

     M_r= a*g *L₀,          

                                                                                                                           (12)

 

где    g - коэффициент остаточных газов.

Продукты сгорания (М, кмоль)

	При a>1
					(13)

	При a<1

Количество газов в конце сжатия (M_c, кмоль) и в

 конце сгорания (M_z, кмоль)

                                              , M_z= M+ M_r  ,                                              (15)

  где: m - расчетный коэффициент молекулярного изменения.

         

 

Параметры процесса сгорания в карбюраторном двигателе

 

Уравнение сгорания

 

     

 

где: с_v=20,1+1,75×10^-3×Т_с – средняя удельная молекулярная теплоемкость воздуха при постоянном объеме, кДж/(кмоль×К);

с^’_v=(18,4+2,59×a)+(15,45+13,87×a)×10^-4×Т_z - средняя удельная молекулярная теплоемкость продуктов сгорания жидкого топлива при постоянном объеме, кДж/(кмоль×К);

x - коэффициент использования теплоты;

T_z - температура в конце сгорания, ^оК;

К = Q_н - Q_нсо×0,404× L_o^'×(1-a), кДж/кг при a<1;

К = Q_н, кДж/кг при a>1;

Q_н и Q_нсо – низшая удельная теплота сгорания топлива и окиси углерода, кДж/кг.

     При постоянном давлении средние удельные молекулярные теплоемкости воздуха и продуктов сгорания (с_р и с^’_p, кДж/(кмоль×К)), соответственно, равны с_р = с_v+ 8.314, и с^’_p = c^’_v+8.314.

После подстановки известных величин уравнение (13) преобразуется в квадратное                                                                                                       (17)

где     А = 18,4 + 2,59a;                                                                             (18)

     B = (15,45 + 13,87a)·10^-4;                                                              (19)

                S - левая часть уравнения  сгорания (13).

                                                                                       

                                                                                                                (19)

 

Из последнего уравнения (14) определяется температура Т_z.

Давление в конце сгорания (P_z, кПа) и степень повышения давления (l) находятся из выражений (для карбюраторного двигателя)

                                                                                                                       (20)

 

Параметры процесса сгорания в дизеле

Уравнение сгорания

                                                                                                                         (21)

         

где:                                                                                                              (22)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      

 

 

Определение значения с _v см. выше.

 

 

После подстановки известных величин уравнение сгорания преобразуется в квадратное:

                                                                                                                          (23)

          

где  А = 8,314 + 20 + 0,92/a;                                                                     (24)

  B = (13,8/a + 15,45)·10^-4;                                                                  (25)

  S - левая часть уравнения (16).

                                                                                                                   (26)

 

Решив уравнение (16), найдем температуру Т_z.

Давление в конце сгорания (p_z, кПа) и степень предварительного

 расширения (r)(для дизельного двигателя)

находятся по следующим зависимостям

                           р_z=р_c*l                                                                                  (27)

 

Процесс расширения

Давление (р_в, кПа) и температура (Т_в, ^оК) в конце расширения

  (для карбюраторного и дизельного ДВС, соответственно)

(28)

 

                                        для карбюраторногобвигателя

(29)

     р_z=р_c*l                                 для дизельного двигателя

 

где   n₂ - средний показатель политропы расширения;

         n₂=k₂ для карбюраторного по номограмме (приложение А рисунок 14) показателя адиабаты расширения при соответствующих e, Т_z и a  ;

     n₂=k₂ для дизеля по номограмме (приложение А рисунок 15) показателя адиабаты расширения при соответствующих d, Т_z и a  ;

    d = e/r - степень последующего расширения газов.

 

Индикаторные и эффективные показатели

Работы двигателя

Теоретическое среднее индикаторное давление (p_i, кПа)для

дизельного и карбюраторного двигателей определяются по формулам

 

Действительное среднее индикаторное давление (p_i, кПа)

 

               p_i = p_i^’·n -Dp,                                                                               (32)

 

где n - коэффициент неполноты индикаторной диаграммы (см. приложение А);

     Dр = р_r - р_a , кПа - потери индикаторного давления на всасывание и выталкивание газов.