1.2. Параметры рабочего цикла

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания одного килограмма жидкого топлива:

где С,Н,О - массовые доли углерода, водорода и кислорода в топливе (табл. 1.1.).

Таблица 1.1.

Вид топлива	Содержание			Низшая теплотворная способность, Нu кДж/кг
	С	Н	О
Бензин	0,855	0,145	-	43900
Диз. топливо	0,870	0,126	0,004	42500

При расчете в кмоль на кг

L₀= /m_в к.моль/кг,

где m_в = 29 - молекулярная масса воздуха.

Количество свежего заряда:

М₁=aL₀+1/m_т - в бензиновых двигателях;

m_т=115 кг/к моль - молярная масса топлива.

М₁=aL₀ - в дизелях,

где a - коэффициент избытка воздуха.

Количество продуктов сгорания:

при a>1 М₂= (a – 0,21)L₀ + Н/2 + С/12 в дизелях;

при a£1 М₂= 0,79aL₀ + Н/2 + С/12 в бензиновых двигателях;

1.3. Расчет параметров впуска

При расчете параметров впуска, сжатия, сгорания и расширения в качестве параметров считать давление, температуру и объем с индексами в нижней части, обозначающими соответствующие точки индикаторной диаграммы.

Давление в конце впуска Р_а:

р_а = р_о - Dр_а ,

где р_о - атмосферное давление, МПа; для двигателей с наддувом р_о= р_к;

D_а - потери давления во впускной системе, МПа.

Потери давления во впускной системе можно рассчитать по эмпирической формуле:

Dр_а=Аn²r_о ·10^-10,

где А - коэффициент, учитывающий радиус кривошипа, диаметр поршня, длину шатуна, площадь наименьшего сечения впускной системы, коэффициент сопротивления впускной системы, коэффициент затухания скорости движения заряда.

По опытным данным, в современных автомобильных двигателях на номинальном режиме А=5,4...8,5; n - частота вращения коленчатого вала, мин^-1; r_о - плотность заряда на впуске, кг/м³.

где R_в = 287Дж/кг ·К - газовая постоянная воздуха; Т_о - температура окружающего воздуха; для двигателей с наддувом Т_о= Т_к; для дизелей с наддувом и охладителем надувочного воздуха ОНВ Т_о= Т_К^!.

Давление в конце впуска: р_а=(0,8...0,95)р_о - карбюраторные двигатели; р_а=(0,8...0,97)р_о – дизели; р_а=(0,8...0,97)р_к – двигатели с наддувом.

Коэффициент наполнения:

,

где e - степень сжатия;

р_r - давление остаточных газов, при расчете принимаем

р_r=(1,05...1,25) р_о; р_r=(1,05...1,25)р_к – двигатели с наддувом.

T_o¢ = Т_о+DТ - температура свежего заряда с учетом подогрева в впускном трубопроводе;

DТ = 0...20К - карбюраторные двигатели; DТ = 10...40 К - дизели; DТ = 5...10 К – дизели с наддувом; h_v = 0,75...0,85 - карбюраторные двигатели; h_v = 0,78...0,85 – дизели, h_v = 0,85...0,95 – дизели с наддувом.

Температура в конце впуска:

,

где T_r - температура остаточных газов;

T_r = 900...1100К - карбюраторные двигатели; T_r = (600...900)К - дизели.

При выборе T_r следует учитывать, что с увеличением степени сжатия и обогащением рабочей смеси температура остаточных газов уменьшается, а с увеличением частоты вращения возрастает.

T_а = 320...380 К - карбюраторные двигатели; T_а = (310...350) К - дизели.

Коэффициент остаточных газов:

g_r = 0,05...0,10 - карбюраторные двигатели; g_r = 0,02...0,40 - дизели.