2.3. Состав и количество продуктов сгорания

Количество отдельных составляющих продуктов сгорания:

— для карбюраторных двигателей (1):

;

;

; (8)

;

,

где — отношение числа молей водорода и окиси углерода (К=0,45-0,50);

— для дизелей (1):

;

; (9)

;

.

Суммарное количество продуктов сгорания М₂, кмоль/кг:

— для карбюраторных двигателей

; (10)

— для дизелей

. (11)

Приращение объёма в результате сгорания , кмоль/кг

. (12)

Теоретический коэффициент молекулярного изменения ₀

. (13)

2.4. Параметры процесса впуска

Плотность заряда (воздуха) на впуске ₀, кг/м³

, (14)

где p₀ — давление окружающей среды, МПа; _в — молярная масса воздуха, кг/кмоль; R — универсальная газовая постоянная (R=8,314 Дж/(мольК)); Т₀ — температура окружающей среды, К.

Давление в конце впуска p_a, МПа

, (15)

где (²+) — суммарный коэффициент, учитывающий гашение скорости и сопротивление впускной системы; w_вп — скорость движения заряда в наименьшем сечении впускной системы, м/с.

Рекомендуется принимать (²+)=2,5-3,5 и w_вп=70-110 м/с (меньшие значения для дизелей).

Коэффициент остаточных газов _ост

, (16)

где Т — температура подогрева заряда, К; Т_r — температура остаточных газов, К; p_r — давление остаточных газов, МПа;  — степень сжатия.

Температура в конце впуска Т_a, К

. (17)

Коэффициент наполнения _v

. (18)

2.5. Параметры процесса сжатия

Давление в конце сжатия p_С, МПа

, (19)

где n₁ — показатель политропы сжатия.

Температура в конце сжатия Т_С, К

. (20)

2.6. Параметры процесса сгорания

Действительный коэффициент молекулярного изменения _д

. (21)

Количество теплоты, не выделившееся вследствие неполноты сгорания Н_и, кДж/кг (для карбюраторных двигателей при 1)

. (22)

Для дизельных двигателей Н_и=0.

Теплота сгорания рабочей смеси Н_см, кДж/кмоль

, (23)

где Н_и — низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг.

Уравнения сгорания:

— для карбюраторного двигателя

; (24)

— для дизельного двигателя

, (25)

где _z — коэффициент использования теплоты; — средняя мольная теплоёмкость свежего заряда в конце сжатия, Дж/(мольК); — средняя мольная теплоёмкость остаточных газов в конце сжатия, Дж/(мольК); — средняя мольная теплоёмкость продуктов сгорания в конце сгорания, Дж/(мольК);  — степень повышения давления при сгорании; T_Z — температура в конце сгорания, К.

Теплоёмкость свежего заряда

. (26)

Средняя мольная теплоёмкость продуктов сгорания при температуре T_Z:

— для карбюраторных двигателей

; (27)

— для дизелей

, (28)

где

(29)

Средняя мольная теплоёмкость остаточных газов в конце сжатия для соответствующей температуры T_C (в градусах Цельсия) и коэффициента избытка воздуха  определяется путём интерполяции табличных значений, приведённых в справочной литературе [1, табл. 3.8, 3.9].

Каждое из уравнений (24) и (25) после подстановки выражений для и численных значений других известных величин превращается в обычное квадратное уравнение вида

, (30)

решаемое известными способами относительно величины T_Z (A, B и C — постоянные коэффициенты).

Давление газов в конце сгорания p_Z, МПа

— для карбюраторных двигателей

расчётное ; (31)

действительное ; (32)

— для дизелей

. (33)

Степень повышения давления  (для карбюраторных двигателей)

. (34)

Степень предварительного расширения  (для дизелей)

. (35)