1.3.3. Параметри кінця згоряння.

До параметрів кінця процесу згоряння дизельних двигунів відноситься температура Т_Z і тиск P_Z. .

Температура визначається з рівняння теплового балансу процесу згоряння:

0,9·72505,8+[22,45+8,315·1,90]· 665,86+2270(1,90-1,054)=

=1,054·(32,9+0,001998 )·

де  - коефіцієнт використання виробленої теплоти, приймають на основі експериментальних даних:  = 0,9; для дизельних двигунів

Теплота згоряння робочої суміші

Н_робсум = Н_u/[M₁(1+_r)], кДж/кмоль;

ступінь підвищення тиску: =1,9;

 = P_Z/P_C;

Більші значення  приймаються для дизелів без наддува

– середня мольна теплоємність продуктів згоряння при постійному тиску і температурі t_z.

.

В рівнянні є невідомі

Середню мольну теплоємність при постійному об’ємі продуктів згоряння [кДж/(кмоль град)] визначають використовуючи формулу

де , , , - відповідно середні мольні теплоємності при постійному об’ємі двоокису вуглецю, водяної пари кисню і азоту, в діапазоні температур від t₀ до t_Z (Таблиця 1.3 [1]).

Взаємозв’язок між теплоємностями: mC_v^" і mC_p^":

Значення теплоємностей складових відпрацьованих газів можна визначити по емпіричним залежностям:

Кисень О₂ = 23,723 + 0,001550 t_z

Азот N₂ = 21,951 + 0,001457 t_z

Двооксид вуглецю СО₂ = 39,123 + 0,003349 t_z

Водяна пара Н₂ О = 26,67 + 0,004438 t_z

Після підстановки цих рівнянь в рівняння для визначення (стр. 10) отримаємо рівняння типу

;

Підставляючи отримане значення в рівняння теплового балансу процесу згоряння (наведеному на сторінці 10) отримаємо рівняння:

92646,82=34,7 +0,002105

0,002105 +34,7 -92646,82

Звідки:

Температура кінця згоряння (К):

Максимальний тиск циклу (МПа):

Ступінь попереднього розширення:

1.4.1. Процеси розширення і випуску.

Приймаємо значення показника політропи розширення з номограми для визначення показника політропи розширення(рис. Д3[1]), в залежності від ступеня стиску температури кінцяпроцесу згоряння: п₂ = k₂ = 1,259

Тиск кінця розширення (МПа) визначаємо по формулі:

де  – степінь наступного розширення;

де  – степінь стиску.

Температура кінця розширення для дизельного двигуна:

.

Перевіряємо раніше прийняту температуру залишкових газів за залежністю:

_{Дане значення не повинно перевищувати відхилення не більше як 5%.}

1.5. Індикаторні показники робочого циклу.

Середній індикаторний тиск (МПа) визначаємо за формулою:

Дійсний індикаторний тиск дещо менший за теоретичний:

де: φ_и – коефіцієнт повноти індикаторної діаграми, приймаємо: φ_и = 0,92

- середній тиск насосних втрат, МПа

Індикаторний ККД:

де: l₀ = 29L₀ =29·0,48=13,95 – теоретично необхідна кількість повітря для згорання 1 кг палива, кг пов/кг пал.

Індикаторна питома витрата палива, г/кВт год:

1.6. Ефективні показники двигуна.

Тиск механічних втрат (МПа) залежать в основному від середньої швидкості поршня і його визначаємо за емпіричною формулою:

Р_м = 0,089+0,0113V_n.ср=0.089+.0113·11=0.2133

де: V_п.ср. – середня швидкість поршня, м/с

Приймаємо: V_п.ср = 11 м/с.

Середній ефективний тиск (МПа):

Р_е = Р_і – Р_м =1.133-0.2133=0.920

Механічний ККД:

Ефективний ККД двигуна:

Ефективна питома витрата палива: