2 Тепловой расчет двигателя
Тепловой расчет
проектируемого двигателя выполняем
для режима максимальной мощности.
Принимаем
.
2.1 Параметры рабочего тела
Необходимые
параметры рабочего тела, с учетом
содержания
,
и
в топливе, можно рассчитать следующим
образом.
Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива:
в килограммах
;
в киломолях
,
где 
- молярная масса воздуха,
.
Количество свежего заряда, в киломолях на 1 кг топлива для бензинового двигателя:
,
где
-
средняя молярная масса топлива,
.
Количество отдельных компонентов продуктов сгорания, в киломолях на 1 кг топлива:
при
;
;
;
;
,
где
-
коэффициент зависящий от отношения
,
.
Общее количество продуктов сгорания, в киломолях на 1 кг топлива:
при
.
2.2 Процесс впуска
Плотность свежего заряда на впуске
,
где 
,
- давление и температура окружающего
воздуха,
,
;
- газовая постоянная воздуха,
.
Потери давления на впуске
,
где 
-
суммарный коэффициент сопротивления
впускной системы,
,
в соответствии с пунктом 1.2;
- средняя скорость
движения заряда в проходном сечении
клапана,
,
в соответствии с пунктом 1.2;
Давление в конце впуска
.
Коэффициент остаточных газов
,
где 
- давление остаточных газов в конце
впуска,
;
,
- температура остаточных газов и подогрева
свежего заряда,
,
;
Температура в конце впуска
.
Коэффициент наполнения
.
2.3 Процесс сжатия
Давление в конце сжатия
где
- средний показатель политропы сжатия,
в соответствии с
пунктом 1.5;
Температура в конце сжатия
Средняя молярная
теплоемкость рабочей смети в конце
сжатия в интервале температур от
до
при
.
2.4 Процесс сгорания
Коэффициент молекулярного изменения горючей смеси
.
Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси
.
Количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания топлива,
при
,
Средняя молярная
теплоемкость продуктов сгорания в
интервале температур от
до
,
при
,
;
Температура в
конце сгорания
определяется из уравнения для бензинового
двигателя при
:
,
где
- коэффициент использования теплоты на
участке сгорания,
в соответствии с пунктом 1.6.
После подстановки
в уравнения значения
и
,
и последующих преобразований выражение
принимает вид
квадратного уравнения
,
отсюда
Давление в конце сгорания для бензинового двигателя
;
,
где
-
действительное давление в конце сгорания.
2.5 Процесс расширения
Степень предварительного расширения для бензинового двигателя
.
Степень последующего расширения для бензинового двигателя
.
Давление в конце расширения для бензинового двигателя
,
где 
- средний показатель политропы расширения,
согласно
пункту 1.7.
Температура в конце расширения для бензинового двигателя
.
Проверка температуры остаточных газов осуществляется по формуле
Расхождение между
принятой величиной
и полученной величиной
не должно превышать
,
что допустимо.
Следовательно, тепловой расчет двигателя произведен верно.