1.3. Расчет процесса сжатия

Показатель политропы сжатия n₁ = 1,35.

Параметры рабочего тела в конце такта сжатия:

1.4. Расчет процесса сгорания

Количество теплоты, выделяющееся при сгорании одного киломоля рабочей смеси:

Значение действительного коэффициента молярного изменения рабочей смеси:

Определение термодинамических параметров рабочего тела в конце процесса видимого сгорания

Коэффициент использования теплоты на участке видимого сгорания

ξ_z = 0,83.

Внутренняя энергия одного киломоля продуктов сгорания при температуре конца такта сжатия

Значения внутренней энергии компонентов продуктов сгорания найдены по таблице [Приложение].

Внутренняя энергия одного киломоля продуктов сгорания при температуре конца видимого сгорания T_z определена решением уравнения методом последовательных приближений:

Расчётные значения удельной внутренней энергии компонентов свежей смеси и продуктов сгорания в точках c и z приведены в таблице 2.

Табл.2

Параметр	CO2	CO	N2	H2	H2O	Воздух	Uz’’
ri	0,13647	0,02745	0,69721	0,01372	0,12515
tc=400	13,975	8,591	8,474	8,348	10,71	8,591	9,5
tc=462	16,55	9,95	9,87	9,66	12,537	10,02	11,115
tc=500	18,129	10,79	10,726	10,467	13,657	10,89	12,115
tz1=2000	90,942	50,786	49,823	46,473	71,343	53,716	58,11
tz2=2500	118,28	65,063	63,89	60,164	94,245	64,979	75,1

По вспомогательному графику (рис.1) определяем t_z=2462°С; Т_z =2735 К.

Рис.1. Вспомогательный график для определения t_z.

Степень повышения давления

.

Теоретическое максимальное давление сгорания

Действительное максимальное давление сгорания

1.5. Расчет процесса расширения

Выбор показателя политропы расширения n₂:

n₂ = 1,26.

Параметры рабочего тела в конце такта расширения

Проверка правильности выбора термодинамических параметров (p_r, T_r) остаточных газов:

1.6. Определение индикаторных показателей двигателя

Расчетное и действительное среднее индикаторное давление.

Расчетное:

Действительное:

где _п.д =0,97 - коэффициент полноты индикаторной диаграммы.

Индикаторный КПД и удельный индикаторный расход топлива:

1.7. Механические (внутренние) потери и эффективные показатели двигателя

Среднее давление механических потерь.

0,034+0,0113∙

где - ориентировочное значение средней скорости поршня;

а = 0,034 МПа и b = 0,0113 МПа∙с/м - коэффициенты, зависящие от типа двигателя:

Среднее эффективное давление и механический КПД:

Эффективный КПД и удельный эффективный расход топлива:

Часовой расход топлива-

1.8. Определение рабочего объёма, диаметра цилиндра и хода поршня двигателя

Рабочий объем двигателя

_{Рабочий объем одного цилиндра}

Коэффициент короткоходности K=0,9756.

Диаметр цилиндра

Ход поршня

Действительная средняя скорость поршня

Уточнение рабочего объема двигателя и его мощности:

Эффективный крутящий момент и литровая мощность:

1.9. Построение индикаторной диаграммы

Выбор масштабов

Масштаб давления m_р=0,04 МПа/мм.

Масштаб хода поршня m_s=0,5 мм хода/мм диаграммы.

Координатные оси и характерные линии диаграммы.

Линия абсолютного давления окружающей среды p₀ = 0,1 МПа располагается на расстоянии ОК от оси абсцисс:

Линия, определяющая положение поршня в ВМТ. Отрезок ОА S_с косвенно характеризует объем камеры сгорания-

Отрезок АВ эквивалентен ходу поршня S и точка В определяет положение поршня в НМТ;

Характерные точки индикаторной диаграммы:

z соответствует p_z p_z = 7,182 МПа;

c соответствует p_c р_c = 1,71 МПа;

r соответствует p_r р_r = 0,115 МПа;

а соответствует p_а р_а = 0,081 МПа;

b соответствует p_b р_b = 0,432 МПа.

С учётом дозарядки в НМТ откладывается точка, соответствующая давлению p_а’ = φ₁ р_а =1,04 0,081= 0,084 МПа, с которой начинается построение политропы сжатия.