Тепловий розрахунок поршневих двигунів внутрішнього згорання. Вибір і обгрунтування початкових даних для теплового розрахунку, страница 2

2.  Коефіцієнт залишкових газів:

,

.

3.  Температура кінця впуску, К:

,

.

4.  Коефіцієнт наповнення циліндрів:

,

5.  Параметри робочого тіла в кінці процесу стискання:

Тиск, МПа:

,

;

Температура, К:

,

.

1.3. Визначення параметрів процесів згорання і розширення

Для бензинового двигуна

1.  Фізичні параметри палива:

Елементарний склад:

С = 0,855 кг/кг;

Н = 0,145 кг/кг;

О = 0 кг/кг.

Мольна маса –  кг/кмоль.

Нижча теплота згорання –  МДж/кг

2.  Визначення кількості повітря, теоретично необхідного для згорання 1 кг палива:

а) кмоль/кг:

,

 (кмоль/кг).

б) кг/кг:

,

 (кг/кг),

Перевірка:

 (кг/кг), де  – мольна маса повітря,  кг/моль.

3.  Кількість свіжого заряду (повітря і палива), кмоль/кг:

,

 (кмоль/кг).

4.  Кількість продуктів згорання палива, кмоль/кг:

,

 (кмоль/кг).

5.  Хімічний коефіцієнт молекулярної зміни, який характеризує відносну зміну об’єму робочого тіла внаслідок згорання:

 ,

 .

Дійсний коефіцієнт молекулярної зміни:

 ,

 .

6.  Температуру робочого тіла в кінці процесу згорання  визначають як функцію внутрішньої енергії або ентальпії, значення яких знаходять за рівняннями згорання, МДж/кмоль:

 ,

 (МДж/кмоль), де

  ,

 (МДж/кг);

 (МДж/кмоль);

.

Отже:  (К).

7.  Тиск в кінці згорання, МПа:

 ,

 (МПа).

8.  Показники, які характеризують процес згорання. Ступінь підвищення тиску при згоранні:

 ,

 .

Ступінь попереднього розширення:

 .

Ступінь подальшого розширення:

 .

9.  Параметри кінця розширення:

а) Тиск, МПа:

 ,

 (МПа), б) Температура, К:

 ,

 (К).

Для дизеля

1.  Фізичні параметри палива:

Елементарний склад:

С = 0,870 кг/кг;

Н = 0,126 кг/кг;

О = 0,004 кг/кг.

Мольна маса –  кг/кмоль.

Нижча теплота згорання –  МДж/кг

2.  Визначення кількості повітря, теоретично необхідного для згорання 1 кг палива:

а) кмоль/кг:

,

 (кмоль/кг).

б) кг/кг:

,

 (кг/кг),

Перевірка:

 (кг/кг), де  – мольна маса повітря,  кг/моль.

3.  Кількість свіжого заряду (повітря і палива), кмоль/кг:

,

 (кмоль/кг).

4.  Кількість продуктів згорання палива, кмоль/кг:

,

 (кмоль/кг).

5.  Хімічний коефіцієнт молекулярної зміни, який характеризує відносну зміну об’єму робочого тіла внаслідок згорання:

 ,

 .

Дійсний коефіцієнт молекулярної зміни:

 ,

 .

6.  Температуру робочого тіла в кінці процесу згорання  визначають як функцію внутрішньої енергії або ентальпії, значення яких знаходять за рівняннями згорання, МДж/кмоль:

 ,

(МДж/кмоль), де

  (кг/кмоль);

 ;

 (МДж/кмоль);

.

Отже:  (К).

7.  Тиск в кінці згорання, МПа:

 ,

 (МПа).

8.  Показники, які характеризують процес згорання. Ступінь попереднього розширення:

,

.

Ступінь подальшого розширення:

.

.

9.  Параметри кінця розширення:

а) Тиск, МПа:

 ,

 (МПа), б) Температура, К:

 ,

 (К).

1.4. Індикаторні показники, що характеризують робочий цикл

Для бензинового двигуна

1.  Середній індикаторний тиск циклу, МПа:

Розрахунковий:

 ,

(МПа),

Дійсний:

,

 (МПа).

2.  Індикаторний ККД:

 ,

 .

3.  Питома індикаторна витрата палива, :

 ,

 .

Для дизеля

1.  Середній індикаторний тиск циклу, МПа:

Розрахунковий:

 ,

(МПа),

Дійсний:

,

 (МПа).

2.  Індикаторний ККД:

 ,

 .

3.  Питома індикаторна витрата палива, :

 ,

 .

1.5. Ефективні показники, що характеризують роботу двигуна

Для бензинового двигуна

1.  Середній ефективний тиск циклу, МПа:

,

(МПа), де  – середній тиск механічних витрат, який визначають за приблизною формулою:

,

(МПа), де а і b – експериментальні коефіцієнти, які:

;

, де  – середня швидкість поршня за номінального режиму і становить:

 (м/с).

2.  Середній Коефіцієнт корисної дії (ККД):

а) Механічний: