2 Параметры процесса впуска

1. Плотность заряда на впуске (кг/м³):

где P_К и Т_К – соответственно давление и температуру заряда на впуске; P_К=P₀=0,1 МПа; T_К=Т₀=293К – при работе двигателя без наддува; Р₀ и Т₀ – соответственно давление и температура окружающей среды; R_в=287 Дж/(кг∙град) – удельная газовая постоянная воздуха.

2. Потери давления на впуске (МПа):

где =100 м/с – средняя скорость потока в наименьшем сечении впускной системы.

3. Давление в конце впуска (МПа):

.

4.Коэффициент остаточных газов и их количество:

где T_r, P_r и T – соответственно температура, давление остаточных газов и температура подогрева свежего (T_r=1000К, T=20К.)

Давление остаточных газов, (МПа):

P_r =1,1*P_о=1,1*0,1=0,11Мпа.

5. Температура в конце впуска (К):

5. Коэффициент наполнения:

3 Параметры процесса сжатия

1. Величина среднего показателя политропы сжатия n₁ устанавливается в зависимости от частоты вращения рассчитываемого двигателя, степени сжатия, размеров цилиндра, материала поршня и цилиндра, интенсивности охлаждения и других факторов. Величина n₁ также может быть оценена с учетом вышеперечисленных факторов, исходя из значения среднего показателя адиабаты сжатия К₁, которое определяется по номограмме [приложение 2[1]]:

n₁=1,35; k₁=1,364.

2.Давление конца сжатия (МПа):

3.Температура конца сжатия (К):

4.Средняя мольная теплоемкость в конце сжатия кДж/(кмоль∙град):

а) свежей смеси:

где t_c=T_c-273⁰C=740-273=467⁰C;

б) остаточных газов:

где средние мольные теплоемкости отдельных компонентов продуктов сгорания определяются по формулам (табл. 1).

Таблица 1

Газ	mcV , кДж/(кмоль*град), для интервалов температур
	От 0 до 15000C
Воздух	20,600+0,002638*467=21,833
Кислород О2	20,930+0,004641*467 -0,00000084*4672=22,915
Азот N2	20,398+0,002500*467=21,566
Водород H2	20,684+0,000206*467+0,000000588*4672=20,909
Окись углерода СО	20,597+0,002670*467=21,845
Углекислый газ СО2	27,941+0,019*467-0,000005487*4672=35,621
Водяной пар H2O	24,953+0,005359*467=27,457

в) рабочей смеси:

4 Параметры процесса сгорания

1. Коэффициент молекулярного изменения горючей смеси:

2. Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:

3. Количество теплоты, потерянное вследствие неполного сгорания топлива (кДж/кг):

Hu=119950(1 – 0,96)∙0,512=2456кДж/кг.

4. Теплота сгорания рабочей смеси (кДж/кмоль):

.

5.Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания (кДж/кмоль)

где средние мольные теплоемкости отдельных компонентов продуктов сгорания определяются по формулам (табл. 2)

Таблица 2

Газ	mcV , кДж/(кмоль*град), для интервалов температур
	От 1501 до 28000С
Азот N2	21,951+0,001457*2598=25,737
Водород H2	19,678+0,001758*2598=24,246
Окись углерода СО	22,490+0,001430*2598=26,206
Углекислый газ СО2	39,123+0,003349*2598=47,825
Водяной пар H2O	26,670+0,004438*2598=38,202

6. Температура в конце видимого процесса сгорания определяется из уравнений:

ξ_z – коэффициент использования теплоты на участке видимого сгорания, ξ_z = 0,85.

В уравнения сгорания входят две неизвестные величины: температура в конце видимого сгорания t_z и теплоемкость продуктов сгорания или при той же температуре t_z. Используя для определения теплоемкости табличные значения, уравнения сгорания решаются относительно t_z методом последовательных приближений (подбором значений t_z). При определении теплоемкости по приближенным формулам уравнения сгорания после подстановки в них числовых значений всех параметров и последующих преобразований принимают вид квадратного уравнения:

откуда

Получаем уравнение:

Отсюда получаем t_z = 2598⁰C, Т_z = 2598+273=2871К

7. Давление конца сгорания, МПа:

5. Степень повышения давления:

.